Wi-Fi로 구동되는 미래의 빨 수있는 스마트 의류

인디애나주 퍼듀대학의 연구원들은 평범한 옷을 방수기능과 세탁에 강한 배터리없는 웨어러블로 바꾸는 방법을 개발했다. 

 

이러한 스마트직물은 직물에 꿰매어진 유연한 실크기반 코일을 통해 무선으로 전력을 공급받을 수 있다.

 

크레딧 : Rebecca McElhoe / Purdue University

 

가까운 장래에 옷은 똑똑해진다. 이러한 스마트의류는 내장형센서와 소형전자회로 덕분에 기존의 수동의류에 대한 바람직한 대안이되어 사람들이 휴대폰, 컴퓨터, 자동차 및 기타 장치와 원활하게 통신 할 수 있다. 

 

 

스마트의류는 착용자의 생산성을 높일뿐만 아니라 건강 상태를 확인하고 사고를 당할 경우 도움을 요청할 수도 있다.

 

 

이 스마트의류가 아직 옷장에없는 이유는 옷을 주기적으로 세탁해야하고 전자제품이 물에 의해 손상되기 때문에 그러한 의류의 제작이 기술적으로 매우 어렵 기 때문이다.

 

 

인디애나주 퍼듀대학교의 엔지니어들은 기존의 옷감을 세탁기에서 청소할 수있는 배터리없는 웨어러블로 바꾸는 새로운 스프레이 / 재봉 방법을 개발했다.

 

 

Purdue의 산업공학조교수 Ramses Martinez는 "고소 수성분자로 스마트의류를 스프레이 코팅함으로써 물, 기름 및 진흙에 대한 기피성을 만들 수 있다."라고 설명한다. 

 

 

"이 스마트 의류는 얼룩이 거의 없으며 수 중에서 사용할 수 있으며 표면에 꿰매어진 전자부품을 손상시키지 않고 기존 세탁기로 세탁 할 수 있다."

 

 

신용 : Martinez, et al./Purdue University

 

일반적인 방수 의류의 견고함과 감소된 통기성으로 인해 단 몇 시간 만 착용한 후에도 불편함을 느낄 수 있다. 대조적으로, "우리의 스마트 의류는 기존의 면 티셔츠만큼 유연하고 신축성이 있으며 통기성이 유지된다." 마르티네즈는 "초박형 코팅 덕분에"이라고 말했다.

 

 

일반적인 웨어러블 장치와 달리 Purdue 스마트의류는 전원을 공급하는데 배터리가 필요하지 않다. 주변환경의 Wi-Fi 또는 전파로부터 단순히 에너지를 수집함으로써 옷은 직물에 꿰매어진 회로에 전력을 공급할 수 있다.

 

 

한 가지 예는 사용자가 전기충격의 가능성에 대해 경고하기 위해 라이브 케이블 근처에있을 때마다 손가락 끝을 비추는 배터리없는 장갑이다 (아래 그림 참조). 

 

또 다른 하나는 착용자의 건강 상태를 모니터링 할 수있는 빨 수있는 땀 받이에 장착된 소형 심장 모니터링 시스템이다.

 

 

크레딧 : Rebecca McElhoe / Purdue University

 

"유비쿼터스 Wi-Fi 신호로 구동되는 이러한 웨어러블 기기는 의류를 우리를 따뜻하게 해주는 의복으로 생각할뿐만 아니라 일상생활에서 우리를 돕고 건강을 모니터링하며 다음으로부터 보호하도록 설계된 웨어러블 도구로도 생각하게 만들 것이다."라고 마르티네즈가 말했다.

 

 

"저는 스마트의류가 착용자의 자세와 움직임에 대한 정보를 모바일 앱으로 전송하여 다른 인터페이스 없이도 기계가 인간의 의도를 이해할 수 있도록하고, 우리가 통신하는 방식을 확장하고, 장치와 상호작용하고, 비디오 게임을 할 수있을 것이라고 생각한다."

 

 

퍼듀 팀에 따르면 이 새로운 의류는 기존의 대규모 재봉 시설에서 제작할 수 있으며, 향후 스마트의류의 개발 및 상용화를 가속화 할 것으로 예상된다.

 

 

Martinez와 그의 팀은 Nano Energy 저널에 연구결과를 발표했다 . 그들은 또한 YouTube 채널 의 기술에 대한 여러 비디오를 가지고 있다.

 

 

 

 

Future washable smart clothes powered by Wi-Fi

Researchers at Purdue University, Indiana, have developed a method to transform ordinary clothes into battery-free wearables that are waterproof and resistant to laundry. These smart fabrics can be powered wirelessly through a flexible, silk-based coil sewn on the textile.

 

Credit: Rebecca McElhoe/Purdue University

 

In the near future, clothing will become smart. These smart clothes will be a desirable alternative to conventional passive garments, thanks to their embedded sensors and miniaturised electronic circuits, allowing people to seamlessly communicate with their phones, computers, cars and other devices. Smart clothing will not only make wearers more productive but also check on their health status and even call for help if they suffer an accident.

The reason why this smart clothing is not in your wardrobe yet is that the fabrication of such apparel is technically very challenging, as clothes need to be periodically washed – and electronics are harmed by water.

Engineers at Purdue University, Indiana, have developed a new spray/sewing method to transform any conventional cloth items into battery-free wearables that can be cleaned in the washing machine.

"By spray-coating smart clothes with highly hydrophobic molecules, we are able to render them repellent to water, oil and mud," explains Ramses Martinez, Assistant Professor of Industrial Engineering at Purdue. "These smart clothes are almost impossible to stain and can be used underwater and washed in conventional washing machines without damaging the electronic components sewn on their surface."

 

Credit: Martinez, et al./Purdue University

 

The rigidity of typical waterproof garments and their reduced breathability can make them feel uncomfortable after being worn for only a few hours. By contrast, "our smart clothes remain as flexible, stretchable and breathable as conventional cotton T-shirts," Martinez said, "thanks to their ultra-thin coating."

Unlike common wearable devices, the Purdue smart clothes do not require batteries for powering. By simply harvesting energy from Wi-Fi or radio waves in the surrounding environment, the clothes can power the circuitry sewn on the textile.

One example is a battery-free glove that illuminates its fingertips every time the user is near a live cable to warn about the possibility of an electric shock (pictured below). Another is a miniaturised cardiac monitoring system on a washable sweatband, capable of monitoring the health status of the wearer.

 

Credit: Rebecca McElhoe/Purdue University

 

"Such wearable devices, powered by ubiquitous Wi-Fi signals, will make us not only think of clothing as just a garment that keeps us warm but also as wearable tools designed to help us in our daily life, monitor our health and protect us from accidents," said Martinez.

"I envision smart clothes will be able to transmit information about the posture and motion of the wearer to mobile apps, allowing machines to understand human intent without the need of other interfaces, expanding the way we communicate, interact with devices, and play video games."

This new clothing can be fabricated in conventional, large-scale sewing facilities, according to the Purdue team, which is expected to accelerate the development and commercialisation of future smart clothes.

Martinez and his team have published their work in the journal Nano Energy. They also have several videos about the technology on a YouTube channel.