Una manica che mostra immagini, risponde al tocco e resiste ai lavaggi in lavatrice: un prototipo sviluppato a Singapore porta schermo e comandi direttamente nelle fibre dei vestiti.
Mettere un maglione in lavatrice senza preoccuparsi di aver dimenticato il telefono in tasca, perché il “telefono” è il maglione stesso. È lo scenario, ancora lontano ma non più fantascientifico, che emerge da una ricerca condotta a Singapore e pubblicata questa settimana sulla rivista scientifica Nature.
Il gruppo, guidato dall’ingegnere ricercatore Fu Heng della National University of Singapore, ha sviluppato un tessuto elettronico che può essere integrato nei capi d’abbigliamento e trasformato in una vera interfaccia grafica.
Nella dimostrazione illusrtata nello studio, la manica di un maglione di lana diventa una superficie interattiva: mostra grafica dinamica, riproduce contenuti audio e video, scambia dati senza fili e svolge operazioni di calcolo. Il tutto resistendo a 50 cicli di lavaggio delicato in lavatrice e a mille piegature senza perdere funzionalità.
Come è fatta la fibra “intelligente”
Il cuore del progetto è una fibra spessa circa un millimetro. Su sottili fili di rame, un laser rimuove l’isolante solo in punti precisi; nelle zone scoperte vengono poi fissati minuscoli chip luminosi, che diventano così i “pixel” del display. Con questo metodo i ricercatori sono riusciti a collegare migliaia di chip con grande precisione.
I fili vengono quindi inseriti in un tubicino di plastica trasparente. In un secondo canale, parallelo al primo, si trovano due strisce di un polimero conduttivo e comprimibile: è questo elemento a rendere la fibra sensibile alla pressione, e quindi al tocco. Il risultato è un filo lungo fino a 10 metri, abbastanza sottile e flessibile da essere tessuto o applicato su stoffa.
Alla fibra si possono aggiungere anche delle vere e proprie “periferiche”: un microfono, un altoparlante, un sensore di temperatura e uno di luminosità. Secondo gli autori, questo approccio porta l’elettronica indossabile oltre i pannelli flessibili applicati sui vestiti, verso architetture nate direttamente nel tessuto, e apre la strada a un futuro in cui l’abbigliamento stesso diventa un’interfaccia uomo-macchina sempre disponibile.
Il parere degli esperti e i limiti attuali
Ad accompagnare lo studio su Nature c’è un commento di Shanshan Yao, docente di ingegneria meccanica alla Stony Brook University. Secondo Yao, la vera novità sta nell’aver costruito le funzioni direttamente dentro la fibra, che solo in un secondo momento viene trasformata in tessuto. Se queste fibre si riveleranno compatibili con i normali processi industriali di tessitura, maglieria e ricamo, osserva, diventerebbe possibile produrre tessuti elettronici multifunzione di quasi ogni forma e dimensione.
Yao invita però a non correre troppo. Le funzioni interattive mostrate finora sono piuttosto basilari, paragonabili a quelle dei primi smartphone e tablet. Soprattutto, il prototipo non è ancora autonomo: dipende da circuiti con microcontrollore esterni, collegati alle fibre tramite cavi, e da pacchi batteria separati per l’alimentazione.
I prossimi passi, secondo la ricercatrice, dovranno concentrarsi proprio su questi aspetti: integrare l’elettronica di controllo in modo più discreto, così da rendere il capo davvero comodo da indossare, e sviluppare fili flessibili in grado di produrre energia sfruttando il calore o i movimenti del corpo.
Per ora, quindi, il maglione-computer resta un prototipo da laboratorio. Ma l’idea di uno schermo che si piega, si stira e finisce in lavatrice insieme al resto del bucato sembra un po’ meno lontana.
Anche Apple studia i tessuti elettronici: i brevetti del passato
L’idea di integrare schermi, sensori e comandi nei tessuti compare anche in diversi brevetti e domande di brevetto Apple di cui abbiamo parlato negli anni su Macitynet. Le applicazioni immaginate spaziano dai vestiti ai cinturini, fino a custodie e rivestimenti per dispositivi:
- Display in tessuto e rivestimenti hi-tech, aprile 2017. Fibre con proprietà ottiche variabili e superfici tessili capaci di mostrare informazioni, con possibili impieghi su computer, cinturini e borse. Ne abbiamo parlato nell’articolo sui rivestimenti hi-tech e display in tessuto immaginati da Apple.
- Tessuti con luminosità regolabile, maggio 2019. Filamenti con elementi luminosi controllabili elettronicamente, per modificare l’aspetto del tessuto o illuminare simboli, loghi e altre aree. Tra le applicazioni ipotizzate figurano tastiere, custodie e cinturini: il brevetto sul tessuto smart con luminosità regolabile.
- Abbigliamento e monitoraggio della salute, maggio 2019. Tessuti con sensori di temperatura, umidità, pressione e frequenza cardiaca, pensati per raccogliere informazioni sull’utente anche attraverso vestiti e sedili: i tessuti smart per l’abbigliamento e il controllo della salute.
- Cinturini con sensori ambientali e touch, settembre 2019. Circuiti incorporati nei materiali intrecciati per rilevare pressione, contatto e condizioni ambientali, con collegamenti wireless verso dispositivi come Apple Watch: i cinturini in tessuto con sensori e comandi tattili.
- Tessuto tridimensionale con comandi integrati, marzo 2022. Strutture tessili capaci di ospitare componenti elettronici e rilevare la pressione esercitata dall’utente, per realizzare pulsanti o altre superfici di controllo: il brevetto sul tessuto 3D smart.
- Componenti elettronici nelle cuciture, gennaio 2023. Un approccio che sfrutta le cuciture per incorporare elettronica e sensori in abiti, borse e altri oggetti in tessuto: i tessuti con componenti elettronici nelle cuciture.
- Altoparlanti nei vestiti e nei cinturini, ottobre 2023. Strati di tessuto e bobine per riprodurre suoni attraverso strutture flessibili, con la possibilità di affiancare sensori ed elementi luminosi: il brevetto sugli speaker integrati nei capi d’abbigliamento e nei cinturini.
