AI-forbedret bærbar teknologi kan få integrationer i biler, møbler og endda rumdragter

Bærbar teknologi får stor opmærksomhed, efterhånden som teknologien udvikler sig, forbrugerne bliver mere bevidste om deres helbred, og statslige initiativer fremmer velvære.

Fitness‑trackere og smartwatches er de mest populære bærbare enheder, og de oplever stigende efterspørgsel, med undersøgelser der viser, at 35 % af amerikanske voksne bruger wearables. Når det gælder aldersgrupper, er brugen af wearables så høj som 40 % blandt 18‑ til 34‑årige og 25 % for voksne over 65.

Men det er ikke grænsen for bærbar teknologi. Et voksende segment af bærbar teknologi er elektroniske tekstiler (e‑textiler) eller smarte tekstiler.

E‑textiler refererer til kombinationen af elektronik med tekstiler for at danne “smarte” tekstilprodukter. Disse e‑textiler har evnen til at registrere, analysere, gemme, sende og vise data i en eller anden grad.

Da vi er i kontakt med tekstiler i størstedelen af vores liv, giver det mening at gøre vores tøj intelligent.

Opvarmet tøj og tæpper er nogle af de mest populære produkter i denne kategori og har betydelige kommercielle markeder. Men udvalget af e‑textiler er ret bredt og dækker alt fra sengetøj til tøj og bandager til industrielle stoffer, med nye produkter der dukker op hele tiden.

Innovationer inden for næste generations bærbar teknologi

Mange tilgange er blevet anvendt til at udvikle og designe e‑textiler, herunder brug af ledende polymerer og formhukommelses‑polymerer. Smarte tekstiler gør også brug af stof, der tillader elektroniske komponenter som sensorer, batterier og lys at blive indlejret i dem.

I disse smarte tøj er forbindelsen mellem energi og tekstiler meget betydningsfuld, da de alle i praksis involverer en form for energioverførsel. Dette kan enten være mellem materialet og den menneskelige krop eller mellem materialet og en ekstern stimulus.

Nu afhænger smart tekstilers evne til at reagere på eksterne påvirkninger af faktorer som temperatur, fugtindhold og tryk. Disse faktorer er primært relateret til materialet og afhænger af fibertypen, dets egenskaber, konstruktion og garnstruktur.

Derudover findes der enheder som solceller, lysdioder, felt‑effekt‑transistorer og fotovoltaiske enheder, der er integreret i tekstiler og har brug for energi for at fungere. De gør det også muligt for e‑textiler at indsamle og lagre energi.

I dag anvendes smarte tekstiler bredt i sundhedsstyring til at overvåge fysiologiske tegn, tryk og kropsacceleration. Til dette bruges sensorer til at analysere bio‑væsker. Sensorer i elektroniske tekstiler anvendes til signalomdannelse og kan overvåge bærerens hjertefrekvens, blodtryk og bevægelse. De kan endda forbinde med mobilapps via Bluetooth for at styre temperaturen.

E‑textilprodukter bliver også aktivt udforsket for at registrere kropsbevægelser, regulere kropstemperatur, spore sundhedsdata, forbedre sikkerhed, forebygge sygdomme og levere personlige behandlinger.

Selvom de ikke er så populære som anden bærbar teknologi som fitness‑trackere eller smartwatches, gør smarte tekstiler stadig fremskridt i den virkelige adoption. Et fremtrædende nyligt eksempel er kjolen, der gik viralt på TikTok for at skifte farve fra hvid til lyserød i solen.

Det New York‑baserede modebrand PH5 bruger sine innovative garn til at strikke disse kjoler, der bliver lysende lyserøde og blå i solen. Disse kjoler er en del af PH5’s UV‑reaktive kollektion, som også inkluderer farveskiftende nederdele, skjorter og cardigans.

Dette er dog ikke helt nyt, da lignende farveskiftende beklædningsgenstande har eksisteret, såsom den varme‑responsive Hypercolor‑tøj fra 1990’erne.

Andre eksempler på smart tøj inkluderer LED‑kjolen båret af sangerinden Katy Perry, som lyser op i farver og mønstre. Derudover findes der solcelledrevet tøj, som integrerer solpaneler i frakker og kjoler for at udnytte solenergi til at oplade mobile enheder.

Fitness‑beklædningsmærker bruger også sensorer til at spore muskelaktivitet, vejrtrækning og hjertefrekvens for at give fitnessentusiaster og atleter værdifulde data. Her tilbyder mærker som Under Armour (UAA ) og Hexoskin offentligheden smarte kompressionsbeklædninger for at optimere præstation og restitution.

Der findes endda holdningskorrektur‑skjorter, der har sensorsystemer og haptisk feedback til at opdage dårlig holdning og sende påmindelser om at justere den.

Endda kunstig intelligens (AI) anvendes i stigende grad i bærbar teknologi til at indsamle og analysere sundhedsdata og give brugerne advarsler og anbefalinger. AI‑aktiverede wearables kan hjælpe med tidlig påvisning af tilstande som hypertension, tilpasse behandlingsplaner baseret på unikke data og underrette brugerne om ændringer i vigtige sundheds‑målinger. Smarte såler og smart tøj ses anvende AI.

High‑tech tøj medfører dog udfordringer med at sikre stoffets komfort og fleksibilitet. Derudover skal stoffet kunne modstå, hvad et typisk tekstil gennemgår, såsom vævning, vask og krølning, uden at blive beskadiget.

Disse udfordringer udgør et stort problem for e‑textil at overvinde, hvilket forskere konstant arbejder på at løse for at gøre smart tøj levedygtigt. Allerede sidste år skabte forskere ved Boston University et nyt tekstil‑metamateriale til mere præcis datindsamling med større fleksibilitet.

Metamateriale er et materiale, der er designet til at have egenskaber, som ikke findes i naturen. Det kan også mønstreres på tøj for at udvikle et batterifrit netværk af sensorer, overvåge vitale kropssignaler og opretholde funktion selv ved undervands‑eksponering.

Fra løbere til svømmere giver dette sofistikerede netværk af sensorer, der er sømløst integreret i tøj og konstant sporer kropssignaler i realtid, dem en overflod af information uden at afbryde aktiviteter, bemærkede studiets medforfatter Xia Zhu.

Forskerne designede også et krops‑område‑netværk (BAN), som består af lapper af tekstil‑metamateriale fremstillet af de samme kabler, der bringer internettet til dig. Disse lapper kan sømløst sy ind i tøj.

Udnyttelse af AI til at forbedre smarte beklædningsmuligheder

Mens opvarmende e‑textiler som elektriske tæpper og varmemåtter er bredt anvendt til termisk komfort, lindring af smerter og energibesparelse, medfører længerevarende opvarmning bekymringer om varme‑relaterede sygdomme som forbrændinger eller hypertermi.

Ældre er især mere modtagelige for varme‑relaterede skader på grund af nedsat varmesans. For dem i plejehjem eller i assisteret bolig, kan de ikke altid blive overvåget af sundhedsudbydere, hvilket gør dem sårbare over for høje temperaturer.

Desuden har det, på trods af alle fremskridt på dette område, været svært at opnå forbruger‑tilfredshed på grund af forskellige termiske behov.

For at tackle disse specifikke problemer har forskere fra School of Fashion and Textiles, The Hong Kong Polytechnic University, og Laboratory for Artificial Intelligence in Design designet en “smart” jakke, der leveres med farveskiftende og varmegenererende garn samt miljøsensorer.

Den intelligente termokromiske opvarmnings‑e‑textil, som har til formål at forbedre termisk komfort og reducere risikoen for overophedning, viser stort potentiale for bærbare sundheds‑applikationer.

Udgivet i ACS Applied Materials (AMAT ) & Interfaces¹ tidligere i år, beskriver studiet med titlen “Intelligent Thermochromic Heating E‑Textile for Personalized Temperature Control in Healthcare” den bærbare teknologi, som involverer et stof, der integrerer ledende garn, polymerisk optisk fiber (POF) og temperatur‑induceret farveændrings‑garn (TIDY) for at visualisere temperaturændringer og sikre effektivitet.

Således omfatter den nye e‑textil, som forskerne har skabt til den intelligente opvarmningsjakke, to typer termokromisk garn og sølvbelagt garn. Det er det sølvbelagte garn, der varmer jakken med mindre bulk og større fleksibilitet end konventionelt anvendt kulfiber.

Systemet er også udstyret med omgivelsessensorer, mikrokontrollere og Bluetooth‑forbindelse for at tilbyde omfattende intelligente opvarmningsløsninger.

Teamet udstyrede desuden jakken med et AI‑baseret temperaturkontrolsystem, som gør det nye stof i stand til at optimere personlig komfort, da det kan varme bæreren uden at overophede. Det giver også øjeblikkelige temperaturaflæsninger for nem overvågning og farveindikatorer for plejepersonale til ældre.

AI‑modellen er trænet på data indsamlet fra 50 testpersoner med forskellig køn, alder og kropsbygning for at bestemme den optimale opvarmningstemperatur. Deltagerne identificerede de perfekte varmeindstillinger for sig selv i miljøer med forskellige fugtighedsniveauer, temperaturer og vindhastigheder.

Ved testning viste jakken lovende resultater, hvor garnene præcist indikerede opvarmningstemperaturen. Det vævede lysende opvarmningsstof demonstrerede også farveskift‑effekten, hvor stofoverfladen skiftede fra lys lilla til varm pink i et belyst miljø via TIDY som reaktion på temperaturændringer.

Den farveændring i garnet fra lilla til pink indikerer en opvarmningstemperatur over 30 grader Celsius (86 grader Fahrenheit), hvilket muliggør nem temperaturovervågning i løbet af dagen og giver en sikkerhedsfunktion for bærerne.

Det polymeriske optiske fiber‑garn udsendte derimod en rød, gul eller blå glød i mørke omgivelser for at indikere temperaturer på henholdsvis 50 °C (122 °F), 40 °C (104 °F) og 30 °C (86 °F).

Ifølge målingerne fra en tabel i studiet viste stoffet, som forskerne udviklede, meget højere blødhed, fleksibilitet, strækmulighed og termisk isolering sammenlignet med kommercielle vævede POF‑ og strikkede POF‑tekster. Polymerisk optisk fiber (POF) er fremstillet af plastpolymerer og anvendes til datakommunikation og sensorteknologier.

Desuden forudsagde dens AI‑komponent en behagelig temperatur og leverede konstant opvarmning til bæreren, selv når miljøet ændrede sig.

Resultaterne antyder, at det udviklede stof er egnet til anvendelser inden for personlig opvarmning og sundhedstekstiler, hvilket sikrer komfort og tilpasningsevne. Den real‑tids temperaturjustering gør det desuden yderst gavnligt for at levere ensartet varme til ældre brugere.

En jakke er dog kun ét af anvendelsesområderne for e‑textilen, da teamet i fremtiden ser potentiale i forskellige andre anvendelser, herunder opvarmede bilsæder, møbler og endda rumdragter.

Fremtrædende børsnoterede amerikanske virksomheder inden for e‑textiler

E‑textiler har enormt potentiale, og dette afspejles i deres globale markedsstørrelse, som lå på omkring 1 milliard dollars i 2019 og siden er vokset til næsten 5 milliarder dollars i 2024. Det forventes desuden at overstige 29 milliarder dollars i 2033. Denne integration af teknologi i stoffer tiltrækker stigende efterspørgsel fra sektorer som forbrugerelektronik, sportstøj og sundhedssektoren.

Lad os se nærmere på et fremtrædende navn i sektoren, som er i front med at integrere avancerede materialer og teknologier i tekstiler.

1. DuPont de Nemours, Inc. (DD )

Den teknologibaserede material- og løsningsleverandør DuPont de Nemours har gjort mange fremskridt i udviklingen af ledende blæk og fleksible materialer, som er essentielle for e‑textil‑applikationer.

Gennem konstant innovation muliggør virksomheden forbindelser, smarte teknologier og næste generations halvlederchips, transformerer mobilitet ved at fremme el‑biler, tackler vandknaphed med løsninger for rent vand og muliggør bæredygtige bygninger.

Virksomheden opererer gennem et par hovedsegmenter, hvor dens Electronics & Industrial‑segment leverer differentierede materialer og systemer til en række forbrugerelektronik, herunder mobile enheder, skærme, pc’er og elektronik brugt i forskellige industrier, samt fremstilling og pakning af halvledere og integrerede kredsløb. Den leverer også termisk styring og elektromagnetisk afskærmning ud over metalliseringsprocesser.

Dets Water & Protection‑segment leverer løsninger til vandrensning og -separation samt arbejdersikkerhed. Virksomheden leverer også materialer til energi‑, luftfarts‑, medicinsk emballage‑ og byggebranchen.

DuPont leverer også stoffer, fibre og nonwovens til ydeevne, beskyttelse og alsidighed. Med sine højtydende materialer, som inkluderer KEVLAR, NOMEX, TYVEK og TYCHEM, tilbyder DuPont ballistisk og skærekontrol, brandsikkerhed, åndbar barrierebeskyttelse og kemisk beskyttelse.

Disse materialer har en række egenskaber. Kevlar er et varme‑bestandigt, syntetisk og letvægtsfiber, der leverer høj trækstyrke. Nomex er et naturligt varme‑ og brand‑bestandigt fiber, mens Tyvek er let, holdbart og modstandsdygtigt over for vand, slid og bakteriel penetration.

Nu, med en markedsværdi på 35,25 milliarder dollars, handles DuPont‑aktier i øjeblikket til 84,32 $, op 10,58 % år‑til‑dato. Virksomheden har en EPS (TTM) på 1,77, en P/E‑ratio (TTM) på 47,74, og udbytteafkastet er 1,80 %.

Tidligere denne måned rapporterede DuPont finansielle resultater for Q4 2024, som viste en nettoomsætning på 3,1 milliarder dollars, en stigning på 7 %, hvilket var det samme som organisk salg sammenlignet med samme periode sidste år. Regionelt var den organiske salgsvækst højest i Asien‑Stillehavsområdet med 11 %, efterfulgt af 5 % vækst i USA & Canada og derefter 1 % organisk salgsvækst i EMEA.

Når der tales om denne “stærke finansielle præstation,” bemærkede administrerende direktør Lori Koch den fortsatte styrke, som virksomheden ser i elektronik‑slutmarkederne og Water & Protection‑segmentet.

GAAP‑EPS fra fortsatte operationer i kvartalet var -0,17 $, mens justeret EPS var 1,13 $. Kontantstrøm fra driftsaktiviteter udgjorde 564 millioner dollars, og transaktionsjusteret fri cash‑flow var 455 millioner dollars.

I denne periode fremviste DuPont også sit omfattende sortiment af avancerede kredsløbs‑materialer og AI‑løsninger på Taiwan Printed Circuit Association (TPCA)‑udstillingen.

Som en kraftcentral inden for avancerede interconnect‑ og termiske styringsløsninger er vi dedikerede til at forbedre databehandling og muliggøre dataoverførselshastighed og pålidelighed, som begge er kritiske for AI‑funktionaliteter.

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

For hele året 2024 rapporterede DuPont en nettoomsætning på 12,4 milliarder dollars, GAAP‑EPS på 1,77 $, justeret EPS på 4,07 $ og fri cash‑flow på 1,8 milliarder dollars.

Jeg er tilfreds med vores solide fjerde‑kvartalsresultater, som rundede et stærkt år med finansiel præstation, og vi ser frem til at bibeholde denne fremdrift i 2025.

– CFO Antonella Franzen.

For første kvartal i år anslår virksomheden, at nettoomsætningen vil være lidt over 3 milliarder dollars, og justeret EPS vil være 0,95 $ pr. aktie.

For hele året 2025 er estimaterne 12,8 til 12,9 milliarder dollars i nettoomsætning, drifts‑EBITDA i intervallet 3,325 til 3,375 milliarder dollars, og justeret EPS mellem 4,30 og 4,40 $ pr. aktie.

Konklusion

Siden wearable‑teknologien gik mainstream for et halvt århundrede siden, har den opnået betydelig fremgang både i adoption og udvikling. Den har hurtigt udviklet sig fra simple fitness‑trackere til sofistikerede sundhedsløsninger, som lover større bekvemmelighed og forbedret velvære.

Inden for bærbar teknologi skubber smarte tekstiler, i særdeleshed, grænserne for innovation ved at integrere avancerede materialer og intelligente systemer i stoffer. Betydelige fremskridt inden for fibre og teknologi har transformeret vores daglige beklædningsgenstande til responsive værktøjer, der gør det muligt at regulere temperatur, overvåge sundhed og miljø, give beskyttelse og personliggøre komfort.

Den seneste forskning fra Hongkong‑forskerne markerer et betydningsfuldt skridt i e‑textil‑feltet, som inkorporerer termokromiske garn, polymeriske optiske fibre og AI‑drevet temperaturkontrol. Med sin intelligente opvarmningsjakke tilbyder forskningen en lovende løsning ikke kun for ældre og andre sårbare befolkningsgrupper, men også for potentielle anvendelser i andre industrier. Undersøgelsen understreger også vigtigheden af fortsat forskning i kombinationen af AI med stofteknologi.

Dette er dog kun begyndelsen. Efterhånden som teknologien bliver endnu mere avanceret, og forskerne forfiner disse innovationer, kan vi forvente, at smart tøj bliver en almindelig forekomst i vores daglige liv, ligesom andre bærbare teknologier som smartwatches er blevet, hvilket fører til en mere intuitiv og sundhedsbevidst fremtid.

Klik her for en liste over top wearable sundhedssporingsvirksomheder.