Tänk att du drar på dig en dräkt som ger dig nya krafter. Helt plötsligt kan du göra sådant som du inte kunde göra innan. Låter det som Superman? Scenariot kan bli verklighet, tack vare smarta textilier.
Publicerad:
– Tyvärr finns det människor som har försvagade muskler och som behöver hjälp för att ens kunna ta sig ur sängen. Dessa människor skulle bli hjälpta av smarta textiler som fungerar som muskler, förklarar Nils-Krister Persson.
Han är forskare vid Textilhögskolan i Borås och tillsammans med kollegor från Linköpings universitet utvecklar han så kallade smarta textiler som kan ha olika funktioner.
– Smarta textilier är inte smarta på så sätt att de kan tänka. Tänk i stället på den engelska betydelsen av ordet ”smart”, som någonting ”extra” eller ”attraktivt”. Det handlar om textilier som förenas med annan teknologi för att skapa nya funktioner, till exempel att stimulera eller mäta muskelfunktion.
Tygfibrer blir muskler
Tyg, liksom muskler, består av fibrer – långa trådar. Genom att behandla tygfibrer med elektriskt ledande polymerer kan de förvandlas till en struktur som med hjälp av elektrisk stimulans kan dra ihop sig, precis som en muskel. Invävt i ett klädesplagg kan ett sådant system stimulera och därmed hjälpa kroppens egen muskelfunktion.
– Då får man större kraft, tekniken skulle till exempel kunna användas i rehabilitering där patienter lär sig att gå igen.
"Kanske kan tekniken hjälpa patienter att lära sig att gå igen."
Tillsammans med kollegorna från Linköping har Nils-Krister Persson och hans doktorand nyligen visat att principen fungerar. Han kan ännu inte säga när den första muskeldräkten kommer att finnas på marknaden, precis som med alla medicintekniska produkter krävs det kliniska prövningar och kvalitetskontroller.
– Men det finns mycket aktivitet på forskningsområdet och vi är tidiga med att visa att det fungerar. Det är också roligt att detta är ett traditionellt forskningsprojekt som bedrivs vid universitetet och som förhoppningsvis leder fram till en produkt.
Mäta, övervaka, ge feedback
Nils-Krister Persson påpekar också den uppenbara fördelen med textilier.
– Kläder har vi alltid på oss. Det kan man utnyttja för att exempelvis bygga in elektroder som likt ett EKG kan övervaka hjärtfunktionen hos hjärtpatienter. Det avlastar sjukvården och kan också varna om det uppstår en situation där en grundligare läkarundersökning behövs.
Det finns många liknande tillämpningar som bygger på invävda elektroder som kan ta emot signaler. I förlängningen kan kläderna fungera som ett interface som kan skicka vidare den insamlade datan.
Inom idrotten är mätning av puls redan populärt. Smarta textilier skulle kunna öka repertoaren av vad som kan mätas. Mätning av muskelaktivitet är ett exempel.
– Den bärbara teknologin finns redan, men den är inte så textil. Det har funnits försök med sportkläder som avger vibrationer för att hjälpa till att träna i rätt takt och med rätt rörelse. Det kan både optimera träningen men också minska skadorna, förklarar Nils-Krister Persson.
När det gäller just idrotten är det enklare att leka med produktutvecklingen och också testa olika produkter på nyfikna motionärer. Det kan vara ett bra sätt att testa och förfina teknologin som i slutändan ska leda fram till smarta textiler som kan göra en skillnad i människors vardag, som muskeldräkten eller övervakning av hjärtpatienter.
Våtmark på rulle
Textilier är inte bara kläder utan kan också finnas i inredningen och i miljön runtomkring oss. Dessutom finns det många möjligheter för hur textilier kan vävas och gestaltas.
– Textil kan egentligen användas överallt. Dessutom är det billigt att tillverka stora ytor.
”Textilier kan användas för rening av vattendrag.”
I ett av forskningsprojekten undersöker Nils-Krister Persson om det går att använda tyg för vattenrening.
– Vi odlar svamp som kan ta upp tungmetaller på stora arealer av tyg. Dessa tyg, som kan vara tusen meter långa, lägger vi sedan i vattendrag där det finns förorenat vatten. Svamparna suger upp tungmetallerna och sedan kan man ta upp tyget, rulla ihop det och ta det därifrån, förklarar Nils-Krister Persson.
Han kallar systemet för en ”artificiell natur” som liknar en upprullningsbar och transportabel våtmark som kan hanteras och destrueras på rätt sätt. Han ser många tillämpningsområden som rening av dagvatten från städer eller flyktingläger, upptag av spillrester från pappersindustrin eller rening av olika vattendrag. Speciellt på ställen där det annars skulle vara svårt och dyrt att installera ett mer traditionellt reningssystem.
– Det visar att textilier kan användas på många olika sätt och göra någonting bra för världen, avslutar Nils-Krister Persson.
Elektronik + textil = sant
Smart Textiles och Textilhögskolan i Borås är en tvärvetenskaplig forskningsmiljö där discipliner som kemi, fysik, elektronik och medicinteknik möter den textila kunskapen.
– Det är viktigt att se på framtida smarta textiler med just textila ögon, annars är produkterna inte praktiska eller bekväma att ha på sig. Där har det traditionellt funnits brister men nu finns det en forskningsmiljö som förenar disciplinerna, förklarar Nils-Krister Persson.
Han har själv en bakgrund som fysiker och undersökte som doktorand vad man kan göra med polymera material. Först blev det utveckling av solceller men han bytte fokus till textila tillämpningar när han började forska först på en annan del av Högskolan i Borås och senare på Textilhögskolan.
– I min forskning har jag ett brett anslag och det är också det som behövs för utvecklingen av smarta textilier. Man måste ta in ämnen som fysik, kemi, fysikalisk kemi och medicinteknik. Och det textila, förstås.
Kläder måste tvättas
Smarta textilier erbjuder många möjligheter men vad är begränsningarna?
- Kläder blir smutsiga och måste tvättas. Fibrer som har behandlats med polymerer måste tåla vatten, tvättmedel och den nötning som tvättningen innebär. Sensorer och annan elektronik måste tåla vatten eller plockas bort innan tvätt.
- Klädesplaggen ska vara mjuka och flexibla men elektroniska komponenter är för det mesta hårda. Det gäller att skapa en bra övergång mellan mjukt och hårt.
- Hantering av metaller och elektronik i gamla kläder – viktigt att skapa återvinningsbara textilier.
Text: Natalie von der Lehr
