AI-verbeterde draagbare technologie kan worden geïntegreerd in auto's, meubels en zelfs ruimtepakken

Draagbare technologie wint aan populariteit naarmate de technologie zich ontwikkelt, consumenten zich bewuster worden van hun gezondheid en overheidsinitiatieven het welzijn bevorderen.

Fitnesstrackers en smartwatches zijn de populairste draagbare apparaten en de vraag ernaar neemt toe, zoals blijkt uit onderzoeken. 35% van de Amerikaanse volwassenen wearables gebruiken. Als het gaat om leeftijdsgroepen, is het gebruik van wearables zo hoog als 40% onder 18- tot 34-jarigen en 25% voor volwassenen ouder dan 65.

Maar dat is niet de omvang van draagbare technologie. Een groeiend segment van draagbare technologie is elektronische textiel (e-textiel) of slimme textiel. 

E-textiel verwijst naar het combineren van elektronica met textiel om "slimme" textielproducten te vormen. Deze e-textiel heeft de mogelijkheid om data op te nemen, te analyseren, op te slaan, te verzenden en weer te geven in een bepaalde hoedanigheid.

Omdat we het grootste deel van ons leven in aanraking komen met textiel, is het logisch dat we onze kleding intelligent maken. 

Verwarmde kleding en dekens behoren tot de populairste producten in deze categorie en hebben een aanzienlijke commerciële afzetmarkt. Maar de verscheidenheid aan e-textiel is mooi breed en omvat alles van beddengoed tot kleding en verband tot industriële stoffen, waarbij voortdurend nieuwe producten worden ontwikkeld.

Innovaties in draagbare technologie van de volgende generatie

Er zijn veel benaderingen genomen om E-textiel te ontwikkelen en ontwerpen, inclusief het gebruik van geleidende polymeren en vormgeheugenpolymeren. Slimme textielsoorten maken ook gebruik van stof die elektronische componenten zoals sensoren, batterijen en lichten in staat stelt om ingebed zijn in hen. 

Bij deze slimme kleding is de verbinding tussen energie en textiel heel belangrijk, omdat ze allemaal vrijwel hetzelfde zijn. een soort van energieoverdracht. Deze kan plaatsvinden tussen het materiële en het menselijk lichaam, of tussen het materiële en een externe stimulus.

Nu hangt het vermogen van slimme textiel om te reageren op externe effecten af ​​van factoren zoals temperatuur, vochtgehalte en druk. Deze factoren zijn voornamelijk gerelateerd aan het materiaal en hangen af ​​van het type vezel, de eigenschappen, constructie en garenstructuur.

Dan zijn er apparaten zoals zonnecellen, lichtgevende diodes, veldeffecttransistoren en fotovoltaïsche apparaten die in textiel zijn geïntegreerd en energie nodig hebben om te werken. Ze stellen e-textiel ook in staat om energie te oogsten en op te slaan.

Tegenwoordig worden slimme textielsoorten op grote schaal gebruikt in het management van de gezondheidszorg om fysiologische signalen, druk en lichaamsversnelling te monitoren. Hiervoor zijn sensoren worden gebruikt om biovloeistoffen te analyseren. Sensoren in elektronische textiel worden gebruikt voor signaaltransformatie en kunnen de hartslag, bloeddruk en beweging van de drager monitoren. Ze kunnen zelfs verbinding maken met mobiele apps via Bluetooth om de temperatuur te regelen. 

E-textielproducten zijn ook actief onderzocht worden om lichaamsbewegingen vast te leggen, de lichaamstemperatuur te reguleren, gezondheidsgegevens bij te houden, de veiligheid te verbeteren, ziekten te voorkomen en gepersonaliseerde behandelingen te bieden.

Hoewel ze niet zo populair zijn als andere draagbare technologie zoals fitnesstrackers of smartwatches, boeken slimme textielsoorten nog steeds vooruitgang in de praktijk. Een prominent recent voorbeeld hiervan is de jurk die viraal op TikTok omdat de kleur onder invloed van de zon van wit naar roze verandert. 

Het in New York gevestigde modemerk PH5 gebruikt zijn innovatieve garens om deze jurken te breien die felroze en blauw kleuren in de zon. Deze jurken maken deel uit van PH5's UV Reactive-collectie, die ook kleurveranderende rokken, shirts en vesten omvat. 

Dit is echter niet geheel nieuw. Er bestonden al vergelijkbare kledingstukken die van kleur konden veranderen, zoals de warmtegevoelige Hypercolor-kleding uit de jaren negentig.

Andere voorbeelden van slimme kleding zijn de LED-jurk die zangeres Katy Perry draagt, die oplicht in kleuren en patronen. En dan is er nog kleding op zonne-energie, die zonnepanelen in jassen en jurken verwerkt om zonne-energie benutten om mobiele apparaten op te laden.

Fitnesskledingmerken maken ook gebruik van sensoren om spieractiviteit, ademhaling en hartslag te volgen om fitnessliefhebbers en atleten waardevolle gegevens te bieden. Hier bieden merken als Under Armour en Hexoskin het grote publiek slimme compressiekleding om prestaties en herstel te optimaliseren. 

Er zijn zelfs shirts die de houding corrigeren en die gebruikmaken van sensorsystemen en haptische feedback. Deze detecteren een slechte houding en sturen herinneringen om de houding aan te passen.

Zelfs kunstmatige intelligentie (AI) wordt steeds vaker gebruikt in draagbare technologie om gezondheidsgegevens te verzamelen en analyseren en gebruikers waarschuwingen en aanbevelingen te bieden. AI-gestuurde wearables kunnen helpen bij de vroege detectie van aandoeningen zoals hypertensie, behandelplannen aanpassen op basis van unieke gegevens en gebruikers op de hoogte stellen van veranderingen in belangrijke gezondheidsstatistieken. Slimme inlegzolen en slimme kleding worden gezien met behulp van AI.

Hightechkleding kent echter uitdagingen als het gaat om het comfort en de flexibiliteit van de stof. Bovendien moet de stof bestand zijn tegen wat een typische textielsoort doormaakt, zoals weven, wassen en kreuken, zonder beschadigd te raken. 

Deze uitgevers vormen een groot probleem voor e-textiel om te overwinnen, waar onderzoekers voortdurend naar op zoek zijn om slimme kleding levensvatbaar te maken. Nog maar vorig jaar, onderzoekers van Boston University een nieuw textielmetamateriaal gecreëerd voor nauwkeurigere gegevensverzameling met meer flexibiliteit.

Metamateriaal is een materiaal dat is ontworpen eigenschappen hebben die worden niet gevonden in de natuur. Het kan ook op kleding worden aangebracht om een ​​batterijloos netwerk van sensoren te ontwikkelen, vitale lichaamssignalen te bewaken en de functie te behouden, zelfs bij blootstelling onder water.

Dit geavanceerde netwerk van sensoren, dat naadloos is geïntegreerd in kleding en voortdurend lichaamssignalen in realtime registreert, verschaft hardlopers en zwemmers een schat aan informatie zonder hun activiteiten te onderbreken, aldus Xia Zhu, medeauteur van de studie.

De onderzoekers ontwierpen ook een body-area network (BAN), dat bestaat uit patches van textielmetamateriaal die zijn gemaakt van dezelfde kabels die je internet bieden. Deze patches kunnen naadloos in kleding worden gestikt.

AI inzetten om de mogelijkheden van slimme kleding te vergroten 

Verwarmende e-textielproducten zoals elektrische dekens en verwarmingskussens worden veel gebruikt voor thermisch comfort, het verlichten van pijn en het besparen van energie. Langdurige verwarming leidt echter tot zorgen over hittegerelateerde ziekten zoals brandwonden of hyperthermie.

De ouderenzijn in het bijzonder vatbaarder voor hittegerelateerde verwondingen vanwege de verminderde hittegevoeligheid. Wat betreft mensen in verpleeghuizen of die in verzorgingshuizen wonen, zij kunnen niet altijd door zorgverleners worden gecontroleerd, waardoor ze kwetsbaar zijn voor hoge temperaturen.

Ondanks alle vooruitgang op dit gebied is het een lastige opgave gebleken om de klant tevreden te stellen vanwege de uiteenlopende thermische behoeften. 

Om deze specifieke problemen aan te pakken, hebben onderzoekers van de School of Fashion and Textiles, de Hong Kong Polytechnic University en het Laboratory for Artificial Intelligence in Design een 'slimme' jas ontworpen die is voorzien van kleurveranderende en warmtegenererende garens en omgevingssensoren.

Het intelligente thermochrome verwarmings-e-textiel, dat het thermische comfort moet verhogen en het risico op oververhitting moet verminderen, biedt grote mogelijkheden voor draagbare toepassingen in de gezondheidszorg.

Gepubliceerd in ACS toegepaste materialen en interfaces¹ Eerder dit jaar werd in de studie genaamd "Intelligent Thermochromic Heating E-Textile for Personalized Temperature Control in Healthcare" de draagbare technologie beschreven die bestaat uit de integratie van geleidend garen, polymere optische vezels (POF) en temperatuurgeïnduceerd verkleuringsgaren (TIDY) in de stof om temperatuurveranderingen te visualiseren en efficiëntie te garanderen.

Dus, het nieuwe e-textiel dat door de onderzoekers is gemaakt voor de intelligente verwarmingsjas, omvat twee soorten thermochromisch garen en zilvergecoat garen. Het is het zilvergecoate garen dat de jas verwarmt met minder volume en meer flexibiliteit dan conventioneel gebruikte koolstofvezel. 

Het systeem is bovendien uitgerust met omgevingssensoren, microcontrollers en Bluetooth-connectiviteit om uitgebreide intelligente verwarmingsoplossingen te bieden. 

Het team heeft de jas verder uitgerust met een AI-gebaseerd temperatuurregelsysteem dat de nieuwe stof in staat stelt om te optimaliseren voor persoonlijk comfort, omdat het de drager kan verwarmen zonder oververhitting. Het biedt ook directe temperatuurmetingen voor eenvoudige controle en kleurindicatoren voor oudere verzorgers. 

Het AI-model wordt opgeleid op gegevens verkregen van 50 wearability testpersonen van verschillende geslachten, leeftijden en lichaamstypes om de optimale verwarmingstemperatuur te bepalen. De proefpersonen identificeerden perfecte warmte-instellingen voor zichzelf in omgevingen met verschillende vochtigheidsgraden, temperaturen en windsnelheden.

Bij het testen bleek het jasje veelbelovend, met garens die nauwkeurig de verwarmingstemperatuur aangaven. De geweven, verlichtende verwarmingsstof toonde ook het kleurveranderende effect aan, waarbij het oppervlak van de stof van lichtpaars naar felroze veranderde in een verlichte omgeving via TIDY als reactie op veranderende temperatuur. 

De kleurverandering van het garen van paars naar roze geeft aan dat de temperatuur boven de 30 graden Celsius (86 graden Fahrenheit) ligt. Hierdoor kunt u de temperatuur overdag eenvoudig controleren en is het een veiligheidsmaatregel voor de drager.

Het polymere optische vezelgaren gaf intussen een rode, gele of blauwe gloed af in donkere omgevingen, wat temperaturen van respectievelijk 50 °C (122 °F), 40 °C (104 °F) en 30 °C (86 °F) aangaf.

Volgens de metingen van een tabel in de studie vertoonde de stof die door de onderzoekers was gemaakt veel hogere zachtheid, flexibiliteit, rekbaarheid en thermische isolatie vergeleken met commerciële geweven POF en gebreide POF-textiel. Polymere optische vezel (POF) is gemaakt van plastic polymeren en is gebruikt voor datacommunicatie- en sensortoepassingen. 

Bovendien voorspelde de AI-component een comfortabele temperatuur en zorgde voor constante verwarming voor de drager, zelfs als de omgeving veranderde.

De resultaten suggereren dat de ontwikkelde stof geschikt is voor toepassingen in gepersonaliseerde verwarmings- en gezondheidszorgtextiel, wat zorgt voor comfort en aanpasbaarheid. De realtime aanpassing van de temperatuur maakt het ondertussen zeer nuttig om consistente warmte te bieden aan oudere gebruikers.

Een jas is echter slechts een van de vele toepassingen van e-textiel. In de toekomst zal het team de potentie ervan ook in andere toepassingen zien, zoals verwarmde autostoelen, meubels en zelfs ruimtepakken.

Prominente beursgenoteerde Amerikaanse bedrijven in e-textiel

E-textiel heeft een enorm potentieel, en dat wordt weerspiegeld in de omvang van hun wereldwijde markt, die in 1 ongeveer $ 2019 miljard bedroeg en inmiddels is gegroeid tot bijna $ 5 miljard in 2024. wordt verder geprojecteerd overtreffen $ 29 miljard tegen 2033. Deze integratie van technologie in stoffen trekt steeds meer vraag aan uit sectoren als consumentenelektronica, sportkleding en gezondheidszorg.

Laten we eens dieper ingaan op een vooraanstaande naam in de sector die vooroploopt in de integratie van geavanceerde materialen en technologieën in textiel.

1. DuPont de Nemours, Inc. (DD -0.84%)

DuPont de Nemours, een leverancier van technologiegebaseerde materialen en oplossingen, heeft veel vooruitgang geboekt in de ontwikkeling van geleidende inkten en flexibele materialen die essentieel zijn voor e-textieltoepassingen.

Door voortdurende innovatie maakt het bedrijf connectiviteit, slimme technologieën en halfgeleiderchips van de volgende generatie mogelijk, transformeert het mobiliteit door elektrische voertuigen te verbeteren, pakt het waterschaarste aan met oplossingen voor schoon water en maakt het duurzame gebouwen mogelijk.

Het bedrijf opereert via een aantal hoofdsegmenten, waarbij het Electronics & Industrial-segment gedifferentieerde materialen en systemen levert voor een verscheidenheid aan consumentenelektronica, waaronder mobiele apparaten, monitoren, pc's en elektronica die in verschillende industrieën worden gebruikt, evenals de fabricage en verpakking van halfgeleiders en geïntegreerde schakelingen. Het biedt ook oplossingen voor thermisch beheer en elektromagnetische afscherming naast metallisatieprocessen.

Het Water & Protection segment biedt oplossingen voor waterzuivering en -scheiding en veiligheid voor werknemers. Het bedrijf levert ook materialen aan de energie-, lucht- en ruimtevaart-, medische verpakkings- en bouwindustrie.

DuPont levert ook stoffen, vezels en non-wovens voor prestaties, bescherming en veelzijdigheid. Met zijn hoogwaardige materialen, waaronder KEVLAR, NOMEX, TYVEK en TYCHEM, biedt DuPont ballistische en snijbescherming, veiligheid tegen brandgevaren, ademende barrièrebescherming en chemische bescherming.

Deze materialen hebben allerlei eigenschappen. Kevlar is een hittebestendige, synthetische en lichtgewicht vezel die een hoge treksterkte levert. Nomex is een inherent hitte- en vlambestendige vezel, terwijl Tyvek lichtgewicht, duurzaam en bestand is tegen water, slijtage en bacteriële penetratie.

Nu, met een marktkapitalisatie van $35.25 miljard, worden DuPont-aandelen verhandeld voor $84.32, een stijging van 10.58% YTD. Het bedrijf heeft een EPS (TTM) van 1.77, een P/E (TTM)-ratio van 47.74 en het dividendrendement dat het uitkeert is 1.80%.

Eerder deze maand kondigde DuPont gerapporteerd financiële resultaten voor Q4 2024, die een netto-omzet van $ 3.1 miljard lieten zien, wat een stijging van 7% liet zien, wat hetzelfde was als de organische omzet vergeleken met een jaar geleden. Regionaal gezien was de organische omzetgroei het hoogst in Azië-Pacific met 11%, gevolgd door 5% groei in de VS en Canada, en vervolgens 1% organische omzetgroei in EMEA.

Sprekend over deze “sterke financiële prestatie” merkte CEO Lori Koch op dat het bedrijf nog steeds sterk is in de elektronica-eindmarkten en het Water & Protection-segment.

De GAAP EPS uit voortgezette activiteiten in het kwartaal was -$0.17, terwijl de aangepaste EPS $1.13 was. De kasstroom uit operationele activiteiten kwam uit op $564 miljoen en de transactie-aangepaste vrije kasstroom was $455 miljoen. 

Gedurende deze periode presenteerde DuPont ook haar uitgebreide assortiment geavanceerde circuitmaterialen en -oplossingen voor AI op de Taiwan Printed Circuit Association (TPCA) Show.

"Als koploper in geavanceerde interconnect- en thermische beheeroplossingen, zijn we toegewijd aan het verbeteren van dataverwerking en het mogelijk maken van de snelheid en betrouwbaarheid van gegevensoverdracht, die beide cruciaal zijn voor AI-functionaliteiten."

– Yuan Yuan Zhou, Global Business Director, Advanced Circuit & Packaging, DuPont

Voor het volledige jaar 2024 rapporteerde DuPont een netto-omzet van $ 12.4 miljard, een GAAP-winst per aandeel van $ 1.77, een aangepaste winst per aandeel van $ 4.07 en een vrije kasstroom van $ 1.8 miljard.

“Ik ben blij met onze solide resultaten in het vierde kwartaal, die een sterk jaar van financiële prestaties hebben afgesloten, en we hopen dit momentum in 2025 voort te zetten.”

– Financieel directeur Antonella Franzen.

Voor het eerste kwartaal van dit jaar schat het bedrijf de netto-omzet op iets meer dan $ 3 miljard en de aangepaste winst per aandeel op $ 0.95. 

Voor heel 2025 wordt een netto-omzet van $ 12.8 tot $ 12.9 miljard verwacht, een operationele EBITDA van $ 3.325 tot $ 3.375 miljard en een aangepaste winst per aandeel van $ 4.30 tot $ 4.40.

Conclusie

Sinds ze een halve eeuw geleden mainstream werden, heeft draagbare technologie veel terrein gewonnen in termen van zowel acceptatie als vooruitgang. Het is snel geëvolueerd van eenvoudige fitnesstrackers tot geavanceerde oplossingen voor de gezondheidszorg, die meer gemak en verbeterd welzijn beloven. 

In wearable tech verleggen slimme textielsoorten in het bijzonder de grenzen van innovatie door geavanceerde materialen en intelligente systemen in stoffen te integreren. Aanzienlijke vooruitgang in vezels en technologie heeft onze dagelijkse kledingstukken getransformeerd tot responsieve hulpmiddelen waarmee we de temperatuur kunnen regelen, de gezondheid en het milieu kunnen bewaken, bescherming kunnen bieden en comfort kunnen personaliseren.

Het nieuwste onderzoek van onderzoekers uit Hong Kong markeert een belangrijke stap in het e-textielveld dat thermochrome garens, polymere optische vezels en AI-gestuurde temperatuurregeling omvat. Met zijn intelligente verwarmingsjas biedt het onderzoek een veelbelovende oplossing voor niet alleen ouderen en andere kwetsbare bevolkingsgroepen, maar zelfs potentiële toepassingen in andere industrieën. De studie benadrukt ook het belang van voortgezet onderzoek naar het combineren van AI met textieltechnologie.

Deze is echter nog maar het begin. Naarmate de technologie steeds geavanceerder wordt en onderzoekers deze innovaties verfijnen, kunnen we verwachten dat slimme kleding een alledaags verschijnsel in ons dagelijks leven wordt, net zoals andere draagbare technologie zoals smartwatches dat zijn geworden, wat leidt tot een intuïtievere en gezondheidsbewustere toekomst.

Klik hier voor een lijst met de beste bedrijven die draagbare gezondheidsmonitors aanbieden.