Tecnología Portátil Mejorada con IA Puede Ver Integraciones en Automóviles, Muebles e Incluso Trajes Espaciales

La tecnología portátil está ganando mucha tracción a medida que la tecnología avanza, los consumidores se vuelven más conscientes de su salud y las iniciativas gubernamentales promueven el bienestar.

Los rastreadores de fitness y los relojes inteligentes son los dispositivos portátiles más populares, y están viendo una demanda creciente, con estudios que muestran que 35% de los adultos estadounidenses están usando dispositivos portátiles. En cuanto a los grupos de edad, el uso de dispositivos portátiles llega al 40% entre los de 18 a 34 años y al 25% en adultos mayores de 65.

Pero eso no es el límite de la tecnología portátil. Un segmento creciente de la tecnología portátil es los textiles electrónicos (e-textiles) o textiles inteligentes. 

Los e-textiles se refieren a la combinación de electrónica con textiles para formar productos textiles “inteligentes”. Estos e-textiles tienen la capacidad de registrar, analizar, almacenar, enviar y mostrar datos en cierta medida.

Dado que estamos en contacto con los textiles durante la mayor parte de nuestras vidas, tiene sentido hacer que nuestra ropa sea inteligente. 

La ropa y mantas calefaccionadas son algunos de los productos más populares en esta categoría, con mercados comerciales significativos. Pero la variedad de e-textiles es bastante amplia, cubriendo todo desde ropa de cama hasta vestimenta y vendajes hasta telas industriales, con nuevos productos emergiendo todo el tiempo.

Innovaciones en la Tecnología Portátil de Próxima Generación

Se han tomado muchos enfoques para desarrollar y diseñar e-textiles, incluyendo el uso de polímeros conductores y polímeros con memoria de forma. Los textiles inteligentes también utilizan telas que permiten que componentes electrónicos como sensores, baterías y luces se integren en ellas. 

En esta ropa inteligente, la conexión entre energía y textiles es muy significativa, ya que todas ellas prácticamente implican algún tipo de transferencia de energía. Esto podría ser entre el material y el cuerpo humano o entre el material y un estímulo externo.

Ahora, la capacidad de los textiles inteligentes para responder a efectos externos depende de factores como la temperatura, el contenido de humedad y la presión. Estos factores están principalmente relacionados con el material y dependen del tipo de fibra, sus propiedades, construcción y estructura del hilo.

Luego, existen dispositivos como células solares, diodos emisores de luz, transistores de efecto de campo y dispositivos fotovoltaicos que se integran en los textiles y necesitan energía para funcionar. También permiten que los e-textiles capturen y almacenen energía.

Hoy, los textiles inteligentes se utilizan ampliamente en la gestión de la salud para monitorear signos fisiológicos, presión y aceleración corporal. Para ello, los sensores se usan para analizar biofluidos. Los sensores en los textiles electrónicos se usan para la transformación de señales y pueden monitorear la frecuencia cardíaca, la presión arterial y el movimiento del usuario. Incluso pueden conectarse con aplicaciones móviles vía Bluetooth para controlar la temperatura. 

Los productos e-textiles también están siendo explorados activamente para capturar el movimiento corporal, regular la temperatura corporal, rastrear datos de salud, mejorar la seguridad, prevenir enfermedades y proporcionar tratamientos personalizados.

Aunque no son tan populares como otras tecnologías portátiles como los rastreadores de fitness o los relojes inteligentes, los textiles inteligentes siguen avanzando en la adopción real. Un ejemplo reciente destacado es el vestido que se volvió viral en TikTok por cambiar su color de blanco a rosa bajo el sol. 

La marca de moda con sede en Nueva York, PH5, utiliza sus hilos innovadores para tejer estos vestidos que se vuelven rosa brillante y azul bajo el sol. Estos vestidos forman parte de la colección UV Reactive de PH5, que también incluye faldas, camisas y cárdigans que cambian de color. 

Sin embargo, esto no es completamente nuevo, ya que existen prendas similares que cambian de color, como la ropa Hypercolor sensible al calor de los años 90.

Otros ejemplos de ropa inteligente incluyen el vestido LED usado por la cantante Katy Perry, que se ilumina con colores y patrones. También está la ropa alimentada por energía solar, que incorpora paneles solares en abrigos y vestidos para aprovechar la energía solar y cargar dispositivos móviles.

Las marcas de ropa deportiva también están utilizando sensores para rastrear la actividad muscular, la respiración y la frecuencia cardíaca, proporcionando a los entusiastas del fitness y a los atletas datos valiosos. Aquí, marcas como Under Armour (UA ) (UAA ) y Hexoskin ofrecen al público en general prendas de compresión inteligentes para optimizar el rendimiento y la recuperación. 

Incluso la inteligencia artificial (IA) se está utilizando cada vez más en la tecnología portátil para recopilar y analizar datos de salud y proporcionar alertas y recomendaciones a los usuarios. Los dispositivos portátiles habilitados con IA pueden ayudar en la detección temprana de condiciones como la hipertensión, personalizar planes de tratamiento basados en datos únicos y notificar a los usuarios sobre cambios en métricas de salud clave. Se observa que plantillas inteligentes y ropa inteligente utilizan IA.

Sin embargo, la ropa de alta tecnología presenta desafíos en cuanto a garantizar la comodidad y flexibilidad de la tela. Además, la tela debe ser capaz de soportar lo que típicamente atraviesa un textil, como el tejido, el lavado y el arrugado, sin dañarse. 

Estos problemas representan un gran desafío para los e-textiles, que los investigadores buscan constantemente resolver para que la ropa inteligente sea viable. El año pasado, investigadores de la Universidad de Boston crearon un nuevo metamaterial textil para una recolección de datos más precisa con mayor flexibilidad.

El metamaterial es un material que está diseñado para tener atributos que no se encuentran en la naturaleza. También puede ser estampado en la ropa para desarrollar una red de sensores sin batería, monitorear señales vitales del cuerpo y mantener la función incluso bajo exposición acuática.

Desde corredores hasta nadadores, esta sofisticada red de sensores integrada sin problemas en la ropa que rastrea constantemente las señales corporales en tiempo real les brinda una gran cantidad de información sin interrumpir sus actividades, señaló la coautora del estudio Xia Zhu.

Los investigadores también diseñaron una red de área corporal (BAN), que está compuesta por parches de metamaterial textil creados a partir de los mismos cables que te llevan a internet. Estos parches pueden coserse en la ropa sin problemas.

Aprovechando la IA para Potenciar las Capacidades de la Ropa Inteligente 

Aunque los e-textiles calefactores, como mantas eléctricas y almohadillas térmicas, se usan ampliamente para el confort térmico, aliviar dolores y conservar energía, el calentamiento prolongado genera preocupaciones sobre enfermedades relacionadas con el calor, como quemaduras o hipertermia.

Los ancianos, en particular, son más susceptibles a lesiones relacionadas con el calor debido a una disminución de la sensibilidad al calor. En cuanto a los que están en hogares de ancianos o viven en comunidades de asistencia, no siempre pueden ser monitoreados por proveedores de salud, lo que los deja vulnerables a altas temperaturas.

Además, a pesar de todos los avances en este campo, lograr la satisfacción del consumidor ha sido una tarea difícil debido a las diversas necesidades térmicas. 

Para abordar estos problemas específicos, investigadores de la School of Fashion and Textiles de la Universidad Politécnica de Hong Kong y del Laboratorio de Inteligencia Artificial en Diseño han diseñado una chaqueta “inteligente” que incorpora hilos que cambian de color y generan calor, así como sensores ambientales.

El e-textil calefactor termocrómico inteligente, que busca mejorar el confort térmico y reducir los riesgos de sobrecalentamiento, muestra un gran potencial para aplicaciones de salud portátiles.

Publicado en ACS Applied Materials & Interfaces (AMAT ) ¹ a principios de este año, el estudio titulado “Intelligent Thermochromic Heating E-Textile for Personalized Temperature Control in Healthcare” detalla la tecnología portátil que implica una tela que integra hilo conductor, fibra óptica polimérica (POF) y hilo de decoloración inducida por temperatura (TIDY) para visualizar los cambios de temperatura y garantizar la eficiencia.

Así, el nuevo e-textil creado por los investigadores para la chaqueta calefactora inteligente incluye dos tipos de hilo termocrómico y hilo recubierto de plata. Es el hilo recubierto de plata el que calienta la chaqueta con menos volumen y mayor flexibilidad que la fibra de carbono convencional. 

El sistema también está equipado con sensores ambientales, microcontroladores y conectividad Bluetooth para ofrecer soluciones integrales de calefacción inteligente. 

El equipo también equipó la chaqueta con un sistema de control de temperatura basado en IA que permite que la nueva tela optimice el confort personal, ya que puede calentar al usuario sin sobrecalentarse. También brinda lecturas de temperatura inmediatas para un fácil monitoreo e indicadores de color para los cuidadores de ancianos. 

El modelo de IA se entrenó con datos obtenidos de 50 sujetos de prueba de usabilidad pertenecientes a diferentes géneros, edades y tipos de cuerpo para determinar la temperatura de calefacción óptima. Los sujetos identificaron configuraciones de calor perfectas para sí mismos en entornos con diferentes humedades, temperaturas y velocidades de viento.

Al probarse, la chaqueta mostró potencial, con hilos que indicaban con precisión la temperatura de calefacción. La tela calefactora iluminativa tejida también demostró el efecto de cambio de color, con la superficie de la tela pasando de púrpura pálido a rosa intenso en un entorno iluminado mediante TIDY en respuesta a la variación de temperatura. 

El cambio de color del hilo de púrpura a rosa indica una temperatura de calefacción superior a 30 grados Celsius (86 grados Fahrenheit), lo que permite un fácil monitoreo de la temperatura durante el día y brinda una característica de seguridad a los usuarios.

Mientras tanto, el hilo de fibra óptica polimérica emitía un brillo rojo, amarillo o azul en entornos oscuros para indicar temperaturas de 50 °C (122 °F), 40 °C (104 °F) y 30 °C (86 °F), respectivamente.

Según las lecturas de una tabla en el estudio, la tela creada por los investigadores mostró una suavidad, flexibilidad, elasticidad e aislamiento térmico mucho mayores en comparación con los textiles comerciales de POF tejido y de POF tejido. La fibra óptica polimérica (POF) está hecha de polímeros plásticos y se utiliza para aplicaciones de comunicación de datos y detección. 

Además, su componente de IA predijo una temperatura cómoda y proporcionó calefacción constante al usuario, incluso cuando el entorno cambiaba.

Los resultados sugieren que la tela desarrollada es adecuada para aplicaciones en calefacción personalizada y textiles de salud, garantizando comodidad y adaptabilidad. El ajuste en tiempo real de la temperatura, por su parte, la hace altamente beneficiosa para proporcionar calor constante a usuarios ancianos.

Sin embargo, una chaqueta es solo uno de los casos de uso del e-textil, ya que en el futuro, el equipo verá su potencial en diversas otras aplicaciones, incluyendo asientos de coche calefactados, muebles e incluso trajes espaciales.

Empresas Públicas de EE. UU. Destacadas en E-Textiles

Los e-textiles tienen un gran potencial, y esto se refleja en su tamaño de mercado global, que rondaba los $1 mil millones en 2019 y ha crecido a casi $5 mil millones en 2024. Se prevé además que superará $29 mil millones para 2033. Esta integración de la tecnología en las telas está atrayendo una demanda creciente de sectores como la electrónica de consumo, la ropa deportiva y la salud.

Echemos un vistazo más profundo a un nombre destacado en el sector que está a la vanguardia de la integración de materiales y tecnologías avanzadas en los textiles.

1. DuPont de Nemours, Inc.

El proveedor de materiales y soluciones basados en tecnología, DuPont de Nemours (DD ), ha realizado muchos avances en el desarrollo de tintas conductoras y materiales flexibles que son esenciales para aplicaciones e-textiles.

A través de la innovación constante, la empresa está habilitando la conectividad, tecnologías inteligentes y chips semiconductores de próxima generación, transformando la movilidad al avanzar en vehículos eléctricos, abordando la escasez de agua con soluciones para agua limpia y habilitando edificios sostenibles.

La empresa opera a través de un par de segmentos principales, con su segmento Electronics & Industrial suministrando materiales y sistemas diferenciados para una variedad de electrónica de consumo, incluidos dispositivos móviles, monitores, PC y electrónica utilizada en diversas industrias, así como la fabricación y empaquetado de semiconductores y circuitos integrados. También brinda soluciones de gestión térmica y blindaje electromagnético, además de procesos de metalización.

Su segmento Water & Protection ofrece soluciones para la purificación y separación de agua y la seguridad de los trabajadores. La empresa también proporciona materiales a las industrias de energía, aeroespacial, empaques médicos y construcción.

DuPont también suministra telas, fibras y no tejidos para rendimiento, protección y versatilidad. Con sus materiales de alto rendimiento, que incluyen KEVLAR, NOMEX, TYVEK y TYCHEM, DuPont ofrece protección balística y contra cortes, seguridad contra peligros de incendio, protección de barrera transpirable y protección química.

Estos materiales presentan todo tipo de características. Kevlar es una fibra sintética, ligera y resistente al calor que brinda alta resistencia a la tracción. Nomex es una fibra inherentemente resistente al calor y al fuego, mientras que Tyvek es ligera, duradera y resistente al agua, la abrasión y la penetración bacteriana.

Ahora, con una capitalización de mercado de $35.25 mil millones, las acciones de DuPont cotizan actualmente a $84.32, con un aumento del 10.58 % en lo que va del año. La empresa tiene un EPS (TTM) de 1.77, una relación P/E (TTM) de 47.74 y un rendimiento de dividendo del 1.80 %.

A principios de este mes, DuPont informó los resultados financieros del cuarto trimestre de 2024, que mostraron ventas netas de $3.1 mil millones, con un aumento del 7 %, igual que las ventas orgánicas comparado con el mismo periodo del año anterior. Por región, el crecimiento de ventas orgánicas fue más alto en Asia Pacífico con un 11 %, seguido de un 5 % en EE. UU. y Canadá, y luego un 1 % en EMEA.

Al hablar de este “fuerte desempeño financiero”, la directora ejecutiva Lori Koch señaló la continua fortaleza que la empresa está viendo en los mercados finales de electrónica y en el segmento Water & Protection.

El EPS GAAP de las operaciones continuas en el trimestre fue de -$0.17, mientras que el EPS ajustado fue de $1.13. El efectivo de actividades operativas fue de $564 millones, y el flujo de caja libre ajustado por transacciones fue de $455 millones. 

Durante este periodo, DuPont también mostró su amplia gama de materiales de circuitos avanzados y soluciones para IA en la feria de la Taiwan Printed Circuit Association (TPCA).

“Como una potencia en soluciones avanzadas de interconexión y gestión térmica, estamos dedicados a mejorar el cómputo de datos y habilitar la velocidad y confiabilidad de la transferencia de datos, ambas críticas para las funcionalidades de IA.”

– Yuan Yuan Zhou, Director Global de Negocios, Advanced Circuit & Packaging, DuPont

Para el año completo 2024, DuPont reportó ventas netas de $12.4 mil millones, EPS GAAP de $1.77, EPS ajustado de $4.07 y flujo de caja libre de $1.8 mil millones.

“Estoy satisfecho con nuestros sólidos resultados del cuarto trimestre, que culminaron un año fuerte de desempeño financiero, y esperamos mantener este impulso en 2025.”

– Directora Financiera Antonella Franzen.

Para el primer trimestre de este año, la empresa estima que sus ventas netas superarán los $3 mil millones y que el EPS ajustado será de $0.95 por acción. 

En cuanto al año completo 2025, las estimaciones son entre $12.8 y $12.9 mil millones en ventas netas, EBITDA operativo entre $3.325 y $3.375 mil millones, y EPS ajustado entre $4.30 y $4.40 por acción.

Conclusión

Desde que se popularizó hace medio siglo, la tecnología portátil ha ganado mucho terreno tanto en adopción como en avance. Ha evolucionado rápidamente de simples rastreadores de fitness a soluciones de salud sofisticadas, que prometen mayor comodidad y bienestar mejorado. 

En la tecnología portátil, los textiles inteligentes, en particular, están empujando los límites de la innovación al integrar materiales avanzados y sistemas inteligentes en las telas. Los avances significativos en fibras y tecnología han transformado nuestras prendas cotidianas en herramientas responsivas que nos permiten regular la temperatura, monitorear la salud y el entorno, proporcionar protección y personalizar la comodidad.

La investigación más reciente de investigadores de Hong Kong marca un paso significativo en el campo de los e-textiles que incorpora hilos termocrómicos, fibras ópticas poliméricas y control de temperatura impulsado por IA. Con su chaqueta calefactora inteligente, la investigación ofrece una solución prometedora no solo para los ancianos y otras poblaciones vulnerables, sino también para posibles aplicaciones en otras industrias. El estudio también destaca la importancia de continuar la investigación en la combinación de IA con la tecnología de telas.

Esto es solo el comienzo, sin embargo. A medida que la tecnología se vuelva aún más avanzada y los investigadores perfeccionen estas innovaciones, podemos esperar que la ropa inteligente se convierta en algo común en nuestra vida diaria, al igual que otras tecnologías portátiles como los relojes inteligentes, lo que conducirá a un futuro más intuitivo y consciente de la salud.

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