Diseño de tecnología inteligente vestible con técnicas tradicionales de fabricación textil
El término «textiles inteligentes» describe materiales, a menudo vestibles, que incorporan tecnologías de las comunicaciones y ofrecen diversas funcionalidades. Estas tecnologías, que abarcan desde dispositivos a base de sensores hasta elementos de interfaces de usuarios, permiten literalmente llevar puesta la tecnología. El reto es integrarlas de forma imperceptible y sin que el usuario tenga que renunciar a la comodidad. Para ello, los componentes electrónicos deben ser ligeros, compactos, flexibles y discretos. El proyecto GFSMART, respaldado por las Acciones Marie Skłodowska-Curie y auspiciado por el Real Colegio de Arte (RCA) de Londres, se propuso desarrollar antenas a base de grafeno para textiles inteligentes utilizando técnicas tradicionales de fabricación textil. Una vez logrado, se diseñaron retales textiles inteligentes como prueba de concepto que satisfacían las necesidades de tacto y comodidad de las personas con demencia y alzhéimer. Además, el equipo publicó una propuesta de prototipo. «Trabajamos con pacientes con demencia y sus cuidadores, así como expertos del RCA en diseño centrado en las personas. Escuchando a los usuarios finales, pudimos diseñar tecnología vestible con las cualidades adecuadas —en particular, suavidad al tacto—, sin olvidar su resistencia a los lavados y durabilidad», comenta Elif Ozden-Yenigun, beneficiaria de una beca Marie Skłodowska-Curie.
Antenas textiles a base de grafeno
GFSMART se propuso desarrollar una interfaz vestible para la red del Internet de las Cosas (IdC) concentrándose en uno de los componentes esenciales de la comunicación inalámbrica: las antenas. Primero el proyecto debía encontrar una alternativa a los enfoques actuales de la tecnología vestible, que son rígidos, a menudo tóxicos y fuente de residuos electrónicos. Se investigó el grafeno. «El grafeno parecía una opción prometedora para desarrollar antenas vestibles cómodas. Es más ligero que los metales, flexible y muy duradero, además de resistir bien los lavados. Asimismo, resulta relativamente sencillo ampliar la escala de su producción en textiles», explica Ozden-Yenigun. El equipo trabajó con diferentes formas de grafeno, como tintas, materiales de recubrimiento y fibras, así como con una simulación del cuerpo humano, y logró diseñar y comprobar conjuntos de grafeno para encontrar las estructuras que mejor maximizasen el alcance de la antena. Las pruebas también le permitieron comprender mejor la influencia de la torsión y la proximidad con el cuerpo humano sobre el rendimiento general de la antena. El diseño resultante fue una antena a base de grafeno con un ancho de banda amplio, desde 3 GHz hasta 9 GHz, una solución prometedora para un enlace de comunicación eficiente y con una velocidad de transferencia de datos elevada. Los diseños de antena se pueden adaptar en función de diversos protocolos de comunicación inalámbrica y tanto del tipo como de la textura de los textiles. Para garantizar comodidad adicional, el equipo eliminó tanto las capas metálicas como los componentes rígidos incluidos en los diseños de antenas tradicionales.
El Internet de las Cosas
Los textiles tienen el potencial de llevar el IdC al siguiente nivel, puesto que acercan a los usuarios a diversos dispositivos, tanto en su hogar como en el trabajo. Cabe destacar que también podrían satisfacer necesidades sanitarias y de seguridad, especialmente para personas vulnerables. Por ejemplo, los sistemas de posicionamiento podrían contribuir a supervisar a las personas mayores, los jóvenes y las personas con discapacidad, mejorar los servicios en interiores y en el exterior, el transporte y los espacios públicos. En esta época marcada por la COVID-19, este tipo de sistemas también podría ayudar a rastrear de forma anónima a las personas con riesgo de haber sido infectadas y que pueden propagar la enfermedad. «Hemos logrado crear una interfaz de comunicación basada en material textil sin renunciar a la comodidad. Nuestra investigación basada en la ciencia de los materiales, la electrónica y el diseño textil ofrece una nueva vía sostenible para el futuro de los textiles personalizados en un mundo conectado», añade Ozden-Yenigun. Ahora el equipo está intentando obtener financiación para seguir sometiendo a prueba estas telas de alta tecnología en diversas situaciones de uso. Primero, se realizarán ciertos ajustes para afrontar algunos desafíos que están surgiendo en materia de comunicación, en particular relacionados con la seguridad de los datos.
Palabras clave
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