Мы доставляем в
Кеймбридж
За последние годы появилось немало технологий, которые расширяют возможности «умного» текстиля. Его задействуют для решения разных задач, например чтобы хранить данные или измерять внешние параметры, включая показатели человеческого тела. Кроме того, такой текстиль используется в качестве поверхности для вывода информации (дисплея), в качестве устройства ввода — или же того и другого одновременно.
Примером является GestureSleeve — система, в которой для ввода информации используются уже не смарт-часы, а сенсорная ткань на предплечье. Ну а разработка FlexTiles открыла новые возможности для протезирования и для создания интерактивной одежды. Общая особенность таких конструкций — наличие верхнего и нижнего слоёв текстиля с проводящими элементами, а также полупроводникового слоя, который чувствителен к внешнему воздействию.
Сложности в создании «умных» тканей
Задача соединить мягкую ткань и жёсткие электронные элементы — одна из главных проблем при создании «умного» текстиля. Проводилось уже немало исследований, нацеленных на разработку новых кнопок, на применение токопроводящих смол, опрессовки контактов и на многое другое. Однако во всех случаях исследователи сталкивались с рядом практических ограничений.
Большая часть разработок в области «умного» текстиля была связана с жестами в одной плоскости. Из-за этого многие возможности материала: его гибкость, деформируемость, осязательные особенности — оставались невостребованными. Прорывом в этом направлении стал, например, SmartSleeve — датчик, который определяет как жесты на плоскости, так и деформации материала. В итоге доступный «лексикон» пользователя сильно расширяется. Базовыми способами ввода являются, например, растяжение, изгиб и скручивание. На их основе создаются комбинированные способы взаимодействия с «умным» текстилем.
Многомерность открывает пользователю больше возможностей. Вводить и получать данные он может как с помощью рук, так и с помощью всего тела. Примеры — разработки FuwaFuwa и Ballagumi (для ввода используются рот и шея), уже упомянутый интерфейс SmartSleeve, а также Emoballoon, который получил своё название благодаря тому, что с ним можно «общаться» с помощью объятий.
Прикосновения к различным участкам изделий из ткани, а также положение тела — это перспективные способы ввода, с помощью которых планируется решать всё больше задач. Среди самых актуальных:
Разработчики трудятся над тем, как превратить ткань в интерактивный текстиль, а не просто перенести сенсорный экран на гибкий материал. «Умный» текстиль легко меняет форму: сжимается, растягивается, сгибается, скручивается — и фиксирует движения тела без лишних усилий со стороны пользователя. В этом принципиальное отличие от «жёсткой» электроники, которая имеет меньше возможностей и в процессе требует от пользователя больше усилий.
Перспективные проекты и новинки в этой сфере
Касания и деформация — не единственное, что можно положить в основу «умного» текстиля. Инновационные разработки базируются в том числе на сопротивлении, ёмкости, оптических характеристиках. Новые технологии позволяют воплотить в жизнь мечты учёных и фантастов о компьютерах, которые буквально вплетены в ткань повседневной жизни. Выгодные отличия таких разработок:
Среди вариантов, которые имеются на сегодня, одним из самых перспективных выглядит смарт-устройство, выполненное в виде перчатки. Так, уже в 2018 году демонстрировались наработки в виде управляющих элементов для одежды, например куртка Levi’s с поддержкой Google Jacquard. Однако такие детали подходили больше для простых операций, поскольку не поддерживали прямую визуальную связь.
Инновационные материалы, ориентированные на взаимодействие с человеческой кожей, обозначили проблемную ситуацию, при которой функциональность зависит от влажности и других параметров кожи. А известные уже не первый год коммерческие интерфейсы, такие как Microsoft Kinect и Nintendo Wii Remote, поставили перед пользователем необходимость располагать устройство в зоне прямой видимости. Всё это заметно ограничивало возможности.
В 2019 году появились проекты, основанные на ткани, получившей условное название «зебра» из-за чередования проводящих и непроводящих элементов. К 2020 году на основе проводящего и непроводящего текстиля удалось создать несколько новых разработок, способных воспринимать деформацию и разнообразные жесты. Среди них — уже упомянутые ранее GestureSleeve и FlexTiles.
К середине 2020 года новый тренд наметился уже чётко: умный текстиль — будущее человеко-компьютерных интерфейсов (HCI). Чем дальше, тем больше такие разработки совершенствуются: их делают менее восприимчивыми к воздействию влаги и других внешних факторов, износостойкими, интеллектуальными и универсальными. Список задач, которые можно решать с их помощью, не перестаёт расширяться.