Abbiamo recentemente parlato di Smart Jacket, il gilet che previene gli incidenti sul lavoro sviluppato a Busto Arsizio, nell’ambito del Bando Fashiontech di Regione Lombardia. Lo stesso finanziamento che ha permesso la realizzazione del Progetto TRAME, tuttora in corso, che vede la comasca Top Digitex come impresa capofila e che mira alla tracciabilità nel tessile.

Intelligenza artificiale, IoT, Blockchain Technology, queste le principali tecnologie alla base dei Progetti appena ricordati.

Il tessile intelligente, o smart textile, è un tema che ci sta particolarmente a cuore, considerando lo storico orientamento delle PMI del territorio insubrico. Un settore tradizionale, il tessile, che dalla combinazione tra la tecnologia e l’innovazione, si evolve sempre più, raggiungendo traguardi sorprendenti.

A casa, al lavoro, mentre viaggiamo o mentre facciamo sport: siamo circondati da prodotti tessili con un elevato contenuto hi-tech, che aiutano a migliorare il nostro stile di vita

Queste le parole di Omar Maschi, PhD e Ricercatore del Centrocot (Centro Tessile Cotoniero e Abbigliamento) di Busto Arsizio.

Nel video alcuni esempi di smart textile. Fonte: Centrocot

Il Progetto di cui parleremo oggi, arriva invece da un po’ più lontano e, più precisamente, dalla Rice University. Sono i nanotubi in carbonio per il monitoraggio dei parametri vitali. 

La rilevazione di tali parametri non è certamente una novità: più volte abbiamo infatti raccontato Progetti simili sul nostro Osservatorio. La novità è che in questo caso il conduttore è un filo costituito da tre fasci di sette filamenti di nanotubi di carbonio, intrecciati sino ad ottenere un normale filato, inseribile nella macchina da cucire. Una fibra conduttiva quanto una fibra metallica ma decisamente più morbida, flessibile e soprattutto lavabile in lavatrice: queste le particolarità principali.

Lauren Taylor, autrice principale della Ricerca, insieme al Laboratorio della Brown School of Engineering guidato dall’ingegnere chimico e biomolecolare Matteo Pasquali, hanno cucito il filato sull’abbigliamento sportivo in modo tale da rilevare la frequenza cardiaca ed andare ad eseguire un elettrocardiogramma.

Niente smartwatch o fasce toraciche. Basta una semplice cucitura a zig zag su una maglia tecnica.

La maglietta deve essere aderente al corpo, per questo nei futuri studi andremo a concentrarci sull’utilizzo di patch con fili costituiti dai nanotubi di carbonio molto più concentrati

Il filo cucito su t-shirt può fungere da vero e proprio elettrodo a cui collegare dispositivi elettronici quali trasmettitori bluetooth per l’invio dei dati a uno smartphone o a uno schermo o, ancora, potrà essere in futuro dotato di antenne, protezione balistica, ecc.

Per approfondire:
Taylor, L., W., Williams, S., M., Yan, J., S., Dewey, O., S., Vitale, F., Pasquali, M. (2021), Washable, Sewable, All-Carbon Electrodes and Signal Wires for Electronic Clothing, Nano Lett. 2021, 21, 17, pp. 7093-7099, August 30, 2021. DOI https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c01039

L'articolo Smart textile: l’evoluzione del tessile comasco proviene da Osservatorio C Quadra.

Siamo ormai abituati, anche inconsapevolmente, ad avere a che fare con sensori di ogni tipo. I più utilizzati sono senza dubbio i sensori NFC (Near-Field Comunication), grazie ai quali possiamo comunicare facilmente e velocemente con differenti tipi di oggetti.

Interessante è osservare quanto questa tecnologia divenga sempre più integrata in prodotti di uso comune e quotidiano. Questo è l’obiettivo principale che ha dato slancio al Progetto avviato dalla Carnegie Mellon University.

But what if we could use near-field communication so that everyday objects, like a pillow or a shoe, could sense and interact with us?

Researchers from our @WiTechLab investigated just that. https://t.co/KLQWFICpXX via @CMU_ECE pic.twitter.com/mDoqrrjP0z

— Carnegie Mellon University (@CarnegieMellon) June 10, 2021

Il team di ricerca afferente al Laboratorio per le tecnologie wireless emergenti (WiTech) ha sviluppato delle antenne NFC in grado di poter essere integrate all’interno di tessuti: diventa così possibile provare ad immaginarci quindi un sensore integrato sulla superficie di un divano, di un letto o in un cuscino.

Alzare il volume della TV accarezzando il cuscino di un divano, cambiare canale dandogli un piccolo colpetto: si chiama TextileSense e ha la capacità di percepire anche la posizione della persona, ovvero ad esempio se si trova supina o seduta sul divano.

Abbiamo raggiunto questo obiettivo utilizzando più antenne a bobina flessibili NFC adatte ad essere incorporate in superfici ordinarie e di forma irregolare, come mobili e tappeti, con cui interagiamo in ambienti intelligenti

afferma Swarun Kumar, Professore Associato di Ingegneria Elettrica.

TextileSense può essere facilmente intrecciato all’interno dei tessuti e non risulta visibile grazie ad un rivestimento in acrilico.

Per approfondire:
Wang, J., Zhang, J., Li, K., Pan, C., Majidi, C., Kumar, S., Locating Everyday Objects using NFC Textiles, https://dl.acm.org/doi/pdf/10.1145/3412382.3458254

L'articolo TextileSense: i sensori NFC sono integrati nei tessuti proviene da Osservatorio C Quadra.

Non molto distante si trova il Gruppo Lazzati costituito nel 1989 da Fabio Lazzati, ma che trae le sue origini dalla storica manifattura tessile Tessitura A. Lazzati & C srl, nata nel 1959 grazie ad Arrigo e Giuseppe Lazzati.

Nel Gruppo, tra le altre, la società Technow fondata nel 2016, attiva tra San Vittore Olona e la Provincia di Como, con una sede in Svizzera ed una a Shangai e che opera nella ricerca, lo sviluppo e l’innovazione.

Proprio a Technow si deve la realizzazione del progetto “Graphene Inside the Future”. Protagonista indiscusso è il grafene, individuato quale componente dalle grandi performance e che, nell’ambito della realizzazione del progetto, può essere utilizzato trasversalmente nel settore tessile su prodotti di diverso tipo: dai filati, alle fibre, dalle membrane o le ovatte, alle piume.

Come sappiamo, vanta prestazioni in grado di conferire ai tessuti interessanti proprietà: è infatti in grado di assorbire, trasmettere e dissipare il calore più velocemente rispetto ai materiali tradizionali. Gode di proprietà antibatteriche ed antistatiche, utilissime sia in ambito sportivo che in ambito medicale. Ma non solo: grazie al grafene i tessuti divengono anche più resistenti all’usura ed ai lavaggi.

Il nostro grafene, inoltre, rientra nel concetto di economia circolare, perché non viene ottenuto dalla lavorazione della grafite, ma proviene dalla carbonizzazione degli scarti produttivi del mais, riducendone l’impatto ambientale

Queste le parole di Francesco Lazzati, co-founder e Business Developer di Technow, che evidenzia come la sostenibilità sia un concetto fondamentale nel Progetto, grazie alle biomasse. Non solo un trattamento che rende il tessuto, la fibra, la piuma, più resistente ai lavaggi, ma anche generato da energia pulita.

La risonanza e il coinvolgimento di aziende internazionali, oltre a rendere la società rilevante nell’ambito dello Smart Textile, ha poi ampliato gli ambiti di applicazione inizialmente riconducibili al fashion e allo sportswear, sino a, come accennato, la piuma utilizzata per le imbottiture, l’ovatta, il denim, i collant, la maglieria circolare, ecc.

I materiali di Technow sono inoltre certificati OEKO-TEX e bluesign.

L'articolo Grafene nel tessile: dai filati alle fibre, dalle ovatte alle piume proviene da Osservatorio C Quadra.

Il futuro della diagnostica si basa sul connubio tra tecnologia e tessile. Smart textile che permettono di monitorare i parametri vitali di neonati e di sportivi, sensori incorporati ai filati per il controllo e il trattamento a distanza di patologie croniche, cerotti in grado di rilevare e quantificare il livello di stress.

Oggi al centro della nostra attenzione c’è KiTT, ginocchiera che una volta indossata permette di tracciare i movimenti eseguiti e di rilevare dati sulle condizioni dell’arto. Gli atleti potranno agevolmente tenere sotto controllo le proprie performance. Artefice del dispositivo Footfalls & Heartbeats, azienda di Nottingham che si occupa dello sviluppo di tessuti intelligenti.

We are excited to announce our success at receiving funding from the EC through the @smartx_europe (Smart Textile Accelerator) programme! We are very grateful to receive support and are looking forward to working together.#smarttextile #innovation #etextiles #knitting #smartx pic.twitter.com/xCnaynu9uU

— Footfalls & Heartbeats (@footfalls_uk) March 8, 2021

Il dispositivo verrà realizzato grazie al finanziamento ottenuto da European Smart Textile Accelerator (SmartX), programma collocato nell’ambito di Horizon 2020 e nato per supportare i progetti innovativi di PMI e startup tessili. Obiettivo della misura triennale è favorire l’incontro tra le realtà innovative e il mercato europeo garantendo fondi e sostegno per lo sviluppo di tessuti intelligenti.

Footfalls & Heartbeats collaborerà alla realizzazione di KiTT con Revolve, agenzia di sviluppo software polacca che si occuperà dell’app, e Ioetec, società di sicurezza IoT con sede a Sheffield responsabile degli aspetti inerenti sicurezza, hardware ed elettronica.

“Be bold, be brave, have fun and change the world”

Simon McMaster, Footfalls & Heartbeats

“Footfalls sta realizzando una tecnologia tessile avanguardistica per assistere il monitoraggio fisiologico a distanza in molti settori” afferma Simon McMaster, fondatore e CSO dell’azienda inglese, aggiungendo di essere entusiasta del supporto ricevuto da SmartX e di non vedere l’ora di iniziare il progetto.

La ginocchiera innovativa KiTT è il prodotto ideale per i mercati di benessere, sport e fitness. La possibilità di monitorare i movimenti e di raccogliere informazioni utili sullo stato di salute dell’arto rendono il dispositivo un potenziale ausilio d’eccellenza per l’assistenza riabilitativa e la fisioterapia di pazienti e infortunati.

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Sensibili, ma resistenti: queste le caratteristiche che rendono ottimali e pienamente funzionali i sensori estensibili. Rendere compatibili le due proprietà è complesso, ma i ricercatori dell’Università di Harvard hanno centrato l’obiettivo realizzando una tecnologia ad alta sensibilità ma anche ad alta resilienza, incorporabile in tessuti o sistemi robotici mobili.

Il team della Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences e del Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering ha infatti saputo ovviare al problema della fragilità tipica dei sensori più potenti. E per il design della sua scoperta si è ispirato allo Slinky: la nota molla giocattolo a spirale estensibile.

“Abbiamo iniziato con un materiale sfuso rigido, in questo caso fibra di carbonio, e l’abbiamo modellato in modo tale che il materiale diventasse elastico” spiega Oluwaseun A. Araromi, ricercatore associato in scienza dei materiali e ingegneria meccanica e primo autore dell’articolo. Le fibre conduttive di carbonio sono state collocate dai ricercatori tra due substrati elastici.

Come le spirali dello Slinky si allontanano nel momento in cui si tirano le estremità, così la conduttività del sensore muta quando i bordi della fibra di carbonio perdono contatto fra di loro. La sensibilità del prodotto è tale da generare il fenomeno anche sotto azione di sforzi ridotti. Il sensore è stato incorporato in una manica di tessuto e sottoposto ad alcuni test: sono bastati movimenti minimi dei muscoli dell’avambraccio affinché i gesti compiuti venissero registrati dagli algoritmi di apprendimento automatico.

In questi sensori l’alta sensibilità si accompagna anche a una resistenza mai ottenuta prima. La straordinaria robustezza è stata comprovata sottoponendo il sensore a lavaggi multipli in lavatrice, colpi di martello, tagli effettuati col bisturi e, addirittura, investimenti con l’auto. Nulla ha scalfito l’oggetto creato dal team di Harvard: un vantaggio significativo.

Robert J. Wood, professore di ingegneria e scienze applicate presso Harvard SEAS e autore senior dello studio, evidenzia inoltre come il grado di innovazione del sensore non dipenda solo alle qualità di sensibilità e resistenza, ma anche da un terzo fattore. Ulteriore aspetto cruciale della tecnologia realizzata è infatti il basso costo dei materiali e dei metodi di assemblaggio con cui è stata realizzata.

I sensori estensibili del team di Harvard possono essere realizzati con qualsiasi materiale conduttivo, a differenza di quanto avviene con quelli attualmente esistenti, che esigono materiali e tecniche di produzioni speciali. Un potenziale che potrebbe agevolare l’applicazione della scoperta in molti ambiti, dalle simulazioni di realtà virtuale all’abbigliamento sportivo, passando dalla diagnostica di malattie neurodegenerative quali in Parkinson.

This ultra-sensitive, resilient sensor could be used in Minority Report-like smart gloves for virtual reality: https://t.co/OJ1KWe2MJG @nature @wyssinstitute pic.twitter.com/6nwikbn0a8

— Harvard SEAS (@hseas) November 17, 2020

Coautori della ricerca pubblicata su Nature: Moritz A. Graule, Kristen L. Dorsey, Sam Castellanos, Jonathan R. Foster, Wen-Hao Hsu, Arthur E. Passy, ​​James C. Weaver e Joost J. Vlassak, Conor J. Walsh.

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Dove sta la sua unicità? Vi è mai capitato di acquistare una t-shirt a taglia unica, che di unico aveva ben poco? Ecco, immaginiamo ora una maglietta a taglia unica che sia in grado di diventare dell’esatta taglia di colui che la indossa, ogni qualvolta venga sottoposta ad uno stimolo esterno.

O ancora, immaginiamo di poter istruire una maglietta con delle prese d’aria a procedere nell’aprirle nel momento in cui rileva che abbiamo caldo, o immaginiamo di poter insegnare ad un maglione a ripiegarsi ogni volta che viene lavato.

Il nuovo tessuto, che come detto è simile alla lana, è un materiale biocompatibile che può essere stampato 3D in qualsiasi forma. Tale forma sarà memorizzata dalla fibra stessa, così da poter essere ripristinata reversibilmente. Come è possibile? Mediante l’utilizzo della cheratina, una proteina fibrosa presente nei capelli, ma anche nelle unghie e nelle conchiglie, ma estratta, in questo caso, dagli scarti della lana d’Angora.

Spesso abbiamo parlato di come sostenibilità e innovazione si tengano per mano, nell’intento di ridisegnare un futuro fatto di tecnologie eco-sostenibili, ed eccone qui un altro esempio. La lana viene recuperata e riciclata, per la creazione di qualcosa mai visto prima e, anzi, nemmeno mai immaginato!

Kit Parker, docente di bioingegneria e fisica applicata al SEAS evidenzia come con la proteina della cheratina estratta dalla lana di scarto, da riciclo, sia possibile generare una riduzione dell’impatto ambientale del settore tessile.

Luca Cera, post-doc presso il SEAS e autore insieme a Parker dell’articolo* pubblicato su Nature Materials afferma che la chiave della capacità di memorizzare la propria forma e di modificarla insita in questo nuovo materiale, sta nella struttura gerarchica della cheratina, nota come alfa-elica i cui legami chimici connettivi conferiscono al materiale forza di ripiegarsi. Si tratta infatti di due catene attorcigliate che vanno a formare una bobina a spirale, una sorta di “molla”: tali bobine sono assemblate in protofilamenti fino a formare fibre di dimensioni più grandi. Queste fibre, sottoposte a stimoli specifici, fanno “srotolare” la struttura a molla, riallineando i legami e ponendola in una posizione fino a che non verrà sottoposta a nuovo stimolo per riavvolgersi nella sua originale forma.

I ricercatori hanno utilizzato come stimolo una soluzione a base di perossido di idrogeno e fosfato monosodico, da utilizzare su un foglio di cheratina ripiegato a forma di stella origami. Modificando la forma del foglio in un tubo molto stretto, è stato possibile ripristinare l’origami da cui partiva riponendolo nella soluzione.

Il curioso materiale può essere utilizzato per un’infinità di applicazioni, dall’ingegneria tessile, ai tessuti, al campo medico, ecc. grazie alla possibilità di definire le caratteristiche strutturali da memorizzare mediante stampa 3D in due fasi, fino a livello micron.

*Co-autori: Grant Gonzalez, Qihan Liu, Suji Choi, Christophe Chantre, Juncheol Lee, Rudy Gabardi, Myung Choi e Kwanwoo Shin). La ricerca è stata sostenuta in parte dall’Harvard Materials Research Science and Engineering Center (MRSEC), anche grazie al contributo DMR-1420570 della Nation Science Foundation.

L'articolo Un tessuto in grado di memorizzare la propria forma? proviene da Osservatorio C Quadra.

Una società londinese ha sviluppato una speciale maglietta che consente alle persone non udenti di poter “ascoltare” la musica. Come? Con la propria pelle!

SoundShirt è la maglietta in tessuto intelligente, che consente infatti di poter “sentire” la musica grazie alla sua conversione in sensazioni tattili. I differenti strumenti e le note da essi composte, vengono percepiti fisicamente, distribuiti per tutta la superficie della maglietta: dai violini sulle braccia, alle percussioni sulla schiena.

Il suono, raccolto da microfoni posizionati sul palco accanto agli strumenti, è acquisito e trasformato in dati dal Software Q che li trasforma poi in tempo reale in sensazioni tattili. Questo speciale indumento è infatti dotato di 30 micro-attuatori incorporati nel tessuto, che ricevono il “suono” in modalità wireless.

Il software Q è disponibile anche nella versione Pro (più canali) per consentire ai musicisti di migliorare ancor più la qualità dell’esperienza, oltre che di trasmettere “musica” a più SoundShirt contemporaneamente.

L'articolo Soundshirt: musica per la pelle! proviene da Osservatorio C Quadra.

ComfTech® è una realtà dinamica che si occupa di innovazione e produzione tessile dal 2010, focalizzandosi sul benessere a 360°. Il team di ricerca fa della multidisciplinarità il suo punto di forza: dal connubio di ricerca tessile, ingegneria, design, comunicazione e business & value development nascono tecnologie indossabili finalizzate al miglioramento della qualità della vita.

La startup di Monza ha ideato e realizzato un sistema tecnologico che attraverso gli smart textile permette di monitorare i parametri vitali di chi li indossa. I dati rilevati dai sensori brevettati integrati al tessuto vengono raccolti e analizzati da un device elettronico dedicato e trasmessi per una facile lettura a un’apposita applicazione scaricabile. La flessibilità della soluzione tecnica realizzata da ComfTech® ne permette l’impiego in diversi ambiti d’uso: assistenza sanitaria, sport, ricerca.

Il primissimo progetto venne realizzato in collaborazione con il reparto di neonatologia intensiva dell’Ospedale Manzoni di Lecco: una fascia sensorizzata fatta indossare ai bambini garantiva ai medici la rilevazione costante dei parametri fisiologici dei piccoli pazienti, permettendo un monitoraggio puntuale. Oggi le tecnologie sono integrate a diversi capi di abbigliamento: body per bambini, indumenti per le donne in gravidanza, capi tecnici per l’attività fisica.

I dispositivi ComfTech® prendono in esame valori quali la frequenza respiratoria, la frequenza cardiaca e la temperatura, ma anche parametri meccanici quali posizione assunta e livello di attività. Il monitoraggio di questi valori risulta strategico nella risoluzione delle problematiche di salute legate alla cattiva qualità del sonno, da qui lo sviluppo di Somnus: un progetto di ricerca volto alla realizzazione di un pigiama in grado di registrare e inviare a un centro medico i parametri biofisiologici di chi lo indossa, realizzato da ComfTech® insieme ai partner Genesi, Tecnofilati, Sonnomedica, Politecnico di Milano e Fondazione Politecnico grazie al finanziamento del Fondo Europeo di Sviluppo Regionale POR FESR 2014-2020.

L'articolo Tessuti smart per una qualità della vita migliore proviene da Osservatorio C Quadra.