Teknologi Wearable yang Ditingkatkan AI Mungkin Akan Terintegrasi ke dalam Mobil, Furnitur, dan Bahkan Pakaian Luar Angkasa

Teknologi wearable semakin mendapatkan banyak perhatian seiring kemajuan teknologi, konsumen menjadi lebih sadar akan kesehatan mereka, dan inisiatif pemerintah mempromosikan kesejahteraan.

Pelacak kebugaran dan jam tangan pintar adalah perangkat wearable paling populer, dan mereka mengalami permintaan yang meningkat, dengan studi menunjukkan bahwa 35% orang dewasa AS menggunakan wearable. Untuk kelompok usia, penggunaan wearable mencapai 40% di antara usia 18 hingga 34 tahun dan 25% untuk orang dewasa di atas 65 tahun.

Namun itu bukan batas dari teknologi wearable. Segmen yang berkembang dari teknologi wearable adalah tekstil elektronik (e-textiles) atau tekstil pintar. 

E-textiles mengacu pada penggabungan elektronik dengan tekstil untuk membentuk produk tekstil “pintar”. E-textiles ini memiliki kemampuan untuk merekam, menganalisis, menyimpan, mengirim, dan menampilkan data dalam beberapa kapasitas.

Mengingat kita berhubungan dengan tekstil selama sebagian besar hidup kita, masuk akal untuk membuat pakaian kita menjadi cerdas. 

Pakaian dan selimut berpemanas adalah beberapa produk paling populer dalam kategori ini, dengan pasar komersial yang signifikan. Namun variasi e-textiles sangat luas, mencakup segala hal mulai dari linen tempat tidur hingga pakaian dan perban hingga kain industri, dengan produk baru terus muncul.

Inovasi dalam Teknologi Wearable Generasi Berikutnya

Banyak pendekatan telah diambil untuk mengembangkan dan merancang E-textiles, termasuk penggunaan polimer konduktif dan polimer memori bentuk. Tekstil pintar juga menggunakan kain yang memungkinkan komponen elektronik seperti sensor, baterai, dan lampu untuk ditanamkan di dalamnya. 

Dalam pakaian pintar ini, hubungan antara energi dan tekstil sangat penting, karena semuanya secara virtual melibatkan beberapa jenis transfer energi. Ini dapat berupa antara material dan tubuh manusia atau antara material dan rangsangan eksternal.

Sekarang, kemampuan tekstil pintar untuk merespons efek eksternal bergantung pada faktor seperti suhu, kadar kelembaban, dan tekanan. Faktor-faktor ini terutama terkait dengan material dan bergantung pada jenis serat, sifatnya, konstruksi, dan struktur benang.

Kemudian, ada perangkat seperti sel surya, diode pemancar cahaya, transistor efek medan, dan perangkat fotovoltaik yang diintegrasikan ke dalam tekstil dan membutuhkan energi untuk beroperasi. Mereka juga memungkinkan e-textiles untuk memanen dan menyimpan energi.

Saat ini, tekstil pintar banyak digunakan dalam manajemen perawatan kesehatan untuk memantau tanda fisiologis, tekanan, dan percepatan tubuh. Untuk itu, sensor digunakan untuk menganalisis biofluida. Sensor dalam tekstil elektronik digunakan untuk transformasi sinyal dan dapat memantau detak jantung, tekanan darah, dan gerakan pemakainya. Mereka bahkan dapat terhubung dengan aplikasi seluler via Bluetooth untuk mengontrol suhu. 

Produk e-textile juga sedang dieksplorasi secara aktif untuk menangkap gerakan tubuh, mengatur suhu tubuh, melacak data kesehatan, meningkatkan keselamatan, mencegah penyakit, dan memberikan perawatan yang dipersonalisasi.

Meskipun tidak sepopuler teknologi wearable lain seperti pelacak kebugaran atau jam tangan pintar, tekstil pintar masih membuat kemajuan dalam adopsi dunia nyata. Contoh terbaru yang menonjol adalah gaun yang menjadi viral di TikTok karena mengubah warnanya dari putih ke merah muda di bawah sinar matahari. 

Merek fashion berbasis di New York, PH5, menggunakan benang inovatifnya untuk merajut gaun-gaun ini yang berubah menjadi merah muda dan biru cerah di bawah sinar matahari. Gaun-gaun ini merupakan bagian dari koleksi UV Reactive milik PH5, yang juga mencakup rok, kemeja, dan kardigan yang berubah warna.

Namun ini bukan sepenuhnya hal baru, karena pakaian serupa yang berubah warna telah ada, seperti pakaian Hypercolor yang responsif terhadap panas dari tahun 1990-an.

Contoh lain pakaian pintar termasuk gaun LED yang dipakai penyanyi Katy Perry, yang menyala dengan warna dan pola. Kemudian ada pakaian bertenaga surya, yang mengintegrasikan panel surya dalam mantel dan gaun untuk memanfaatkan energi surya guna mengisi daya perangkat seluler.

Merek pakaian kebugaran juga memanfaatkan sensor untuk melacak aktivitas otot, pernapasan, dan detak jantung guna memberikan data berharga bagi penggemar kebugaran dan atlet. Di sini, merek seperti Under Armour (UAA ) dan Hexoskin menawarkan pakaian kompresi pintar kepada publik umum untuk mengoptimalkan kinerja dan pemulihan. 

Ada bahkan kemeja koreksi postur yang dilengkapi sistem berbasis sensor dan umpan balik haptik untuk mendeteksi postur buruk dan mengirimkan pengingat untuk memperbaikinya.

Bahkan kecerdasan buatan (AI) semakin banyak digunakan dalam teknologi wearable untuk mengumpulkan dan menganalisis data kesehatan serta memberikan peringatan dan rekomendasi kepada pengguna. Wearable yang didukung AI dapat membantu deteksi dini kondisi seperti hipertensi, menyesuaikan rencana perawatan berdasarkan data unik, dan memberi tahu pengguna tentang perubahan metrik kesehatan utama. Insole pintar dan pakaian pintar juga memanfaatkan AI.

Namun, pakaian berteknologi tinggi menghadirkan tantangan dalam memastikan kenyamanan dan fleksibilitas kain. Selain itu, kain harus mampu menahan proses yang biasanya dialami tekstil, seperti penenunan, pencucian, dan kerutan, tanpa rusak.

Masalah ini menjadi tantangan besar bagi e-textile untuk diatasi, yang terus diteliti oleh peneliti agar pakaian pintar menjadi layak. Baru tahun lalu, peneliti di Boston University menciptakan metamaterial tekstil baru untuk pengumpulan data yang lebih akurat dengan fleksibilitas lebih tinggi.

Metamaterial adalah material yang dirancang untuk memiliki atribut yang tidak ditemukan di alam. Itu juga dapat dipattern pada pakaian untuk mengembangkan jaringan sensor tanpa baterai, memantau sinyal vital tubuh, dan mempertahankan fungsi bahkan saat terpapar air.

Dari pelari hingga perenang, jaringan sensor canggih ini yang terintegrasi mulus ke dalam pakaian dan terus melacak sinyal tubuh secara real-time memberikan mereka banyak informasi tanpa mengganggu aktivitas, catat co-author studi Xia Zhu.

Para peneliti juga merancang jaringan area tubuh (BAN), yang terdiri dari patch metamaterial tekstil yang dibuat dari kabel yang sama yang membawa internet kepada Anda. Patch ini dapat dijahit ke dalam pakaian secara mulus.

Memanfaatkan AI untuk Meningkatkan Kapabilitas Pakaian Pintar 

Sementara e-textiles pemanas seperti selimut listrik dan bantalan pemanas banyak digunakan untuk kenyamanan termal, mengurangi nyeri, dan penghematan energi, pemanasan yang berkepanjangan menimbulkan kekhawatiran tentang penyakit terkait panas seperti luka bakar atau hipertermia.

Lansia, khususnya, lebih rentan terhadap cedera terkait panas karena berkurangnya sensitivitas panas. Bagi mereka yang berada di panti jompo atau komunitas hidup terbantu, mereka tidak selalu dapat dipantau oleh penyedia layanan kesehatan, sehingga rentan terhadap suhu tinggi.

Selain itu, meskipun semua kemajuan di bidang ini, mencapai kepuasan konsumen telah menjadi tugas sulit karena kebutuhan termal yang beragam. 

Untuk mengatasi masalah khusus ini, peneliti dari School of Fashion and Textiles, The Hong Kong Polytechnic University, dan Laboratory for Artificial Intelligence in Design telah merancang jaket “pintar” yang dilengkapi dengan benang yang berubah warna dan menghasilkan panas serta sensor lingkungan.

E-textile pemanas termokromik cerdas, yang bertujuan meningkatkan kenyamanan termal dan mengurangi risiko overheating, menunjukkan potensi besar untuk aplikasi perawatan kesehatan wearable.

Diterbitkan dalam ACS Applied Materials & Interfaces (AMAT ) ¹ awal tahun ini, studi berjudul “Intelligent Thermochromic Heating E-Textile for Personalized Temperature Control in Healthcare” menjelaskan teknologi wearable yang melibatkan kain yang mengintegrasikan benang konduktif, serat optik polimerik (POF), dan benang perubahan warna akibat suhu (TIDY) untuk memvisualisasikan perubahan suhu dan memastikan efisiensi.

Jadi, e-textile baru yang dibuat oleh peneliti untuk jaket pemanas cerdas melibatkan dua jenis benang termokromik dan benang berlapis perak. Benang berlapis perak inilah yang menghangatkan jaket dengan volume lebih kecil dan fleksibilitas lebih tinggi dibandingkan serat karbon yang biasanya digunakan. 

Sistem ini juga dilengkapi dengan sensor lingkungan, mikrokontroler, dan konektivitas Bluetooth untuk menawarkan solusi pemanasan cerdas yang komprehensif. 

Tim selanjutnya melengkapi jaket dengan sistem kontrol suhu berbasis AI yang memungkinkan kain baru mengoptimalkan kenyamanan pribadi karena dapat menghangatkan pemakai tanpa overheating. Sistem ini juga memberikan pembacaan suhu secara langsung untuk pemantauan mudah serta indikator warna untuk pengasuh lansia. 

Model AI dilatih pada data yang diperoleh dari 50 subjek uji kenakan yang memiliki jenis kelamin, usia, dan tipe tubuh berbeda untuk menentukan suhu pemanasan optimal. Subjek mengidentifikasi pengaturan panas yang sempurna untuk diri mereka dalam lingkungan dengan kelembaban, suhu, dan kecepatan angin yang berbeda.

Saat diuji, jaket menunjukkan potensi, dengan benang secara akurat menunjukkan suhu pemanasan. Kain pemanas iluminatif anyaman juga memperlihatkan efek perubahan warna dengan permukaan kain berubah dari ungu pucat menjadi merah muda terang dalam lingkungan terang melalui TIDY sebagai respons terhadap perubahan suhu. 

Perubahan warna benang dari ungu ke merah muda menunjukkan suhu pemanasan di atas 30 derajat Celsius (86 derajat Fahrenheit), yang memungkinkan pemantauan suhu yang mudah sepanjang hari dan memberikan fitur keamanan bagi pemakai.

Sementara itu, benang serat optik polimerik memancarkan cahaya merah, kuning, atau biru dalam lingkungan gelap untuk menunjukkan suhu 50 °C (122 °F), 40 °C (104 °F), dan 30 °C (86 °F), masing-masing.

Menurut pembacaan dari tabel dalam studi, kain yang dibuat oleh peneliti menunjukkan kelembutan, fleksibilitas, elastisitas, dan isolasi termal yang jauh lebih tinggi dibandingkan tekstil POF anyaman komersial dan POF rajut. Serat optik polimerik (POF) terbuat dari polimer plastik dan digunakan untuk aplikasi komunikasi data dan sensor. 

Selain itu, komponen AI-nya memprediksi suhu yang nyaman dan menyediakan pemanasan konstan bagi pemakai, bahkan ketika lingkungan berubah.

Hasilnya menunjukkan bahwa kain yang dikembangkan cocok untuk aplikasi pemanasan pribadi dan tekstil perawatan kesehatan, memastikan kenyamanan dan adaptabilitas. Penyesuaian suhu secara real-time, di sisi lain, sangat bermanfaat dalam memberikan kehangatan konsisten bagi pengguna lansia.

Namun, jaket hanyalah salah satu contoh penggunaan e-textile, karena di masa depan, tim akan melihat potensinya dalam berbagai aplikasi lain, termasuk kursi mobil berpemanas, furnitur, dan bahkan pakaian luar angkasa.

Perusahaan AS Terbuka yang Menonjol dalam E-Textiles

E-textiles memiliki potensi besar, dan hal ini tercermin dalam ukuran pasar globalnya, yang sekitar $1 miliar pada 2019 dan sejak itu tumbuh menjadi hampir $5 miliar pada 2024. diperkirakan lebih lanjut untuk melampaui $29 billion pada 2033. Integrasi teknologi ke dalam kain ini menarik permintaan yang meningkat dari sektor seperti elektronik konsumen, pakaian olahraga, dan perawatan kesehatan.

Mari kita lihat lebih dalam sebuah nama terkemuka di sektor ini yang berada di garis depan integrasi material dan teknologi canggih ke dalam tekstil.

1. DuPont de Nemours, Inc. (DD )

Penyedia material dan solusi berbasis teknologi DuPont de Nemours telah membuat banyak kemajuan dalam mengembangkan tinta konduktif dan material fleksibel yang penting untuk aplikasi e-textile.

Melalui inovasi berkelanjutan, perusahaan memungkinkan konektivitas, teknologi pintar, dan chip semikonduktor generasi berikutnya, mengubah mobilitas dengan memajukan kendaraan listrik, mengatasi kelangkaan air dengan solusi air bersih, dan memungkinkan bangunan berkelanjutan.

Perusahaan beroperasi melalui beberapa segmen utama, dengan segmen Elektronik & Industri menyediakan material dan sistem yang berbeda untuk berbagai elektronik konsumen, termasuk perangkat seluler, monitor, PC, dan elektronik yang digunakan dalam berbagai industri, serta fabrikasi dan pengemasan semikonduktor serta sirkuit terintegrasi. Selain itu, perusahaan menyediakan solusi manajemen termal dan pelindung elektromagnetik selain proses metalisasi.

Segmen Air & Perlindungan menyediakan solusi untuk pemurnian dan pemisahan air serta keselamatan pekerja. Perusahaan juga menyediakan material untuk industri energi, dirgantara, kemasan medis, dan bangunan.

DuPont juga menyediakan kain, serat, dan nonwoven untuk kinerja, perlindungan, dan keanekaragaman. Dengan material berkinerja tinggi, termasuk KEVLAR, NOMEX, TYVEK, dan TYCHEM, DuPont menawarkan perlindungan balistik dan potongan, keamanan dari bahaya kebakaran, perlindungan penghalang yang dapat bernapas, dan perlindungan kimia.

Material ini memiliki berbagai fitur. Kevlar adalah serat sintetis yang tahan panas dan ringan yang memberikan kekuatan tarik tinggi. Nomex adalah serat yang secara inheren tahan panas dan api, sementara Tyvek ringan, tahan lama, serta tahan penetrasi air, abrasi, dan bakteri.

Sekarang, dengan kapitalisasi pasar $35,25 miliar, saham DuPont diperdagangkan pada $84,32, naik 10,58% YTD. Perusahaan memiliki EPS (TTM) sebesar 1,77, rasio P/E (TTM) 47,74, dan dividen yang dibayarkan sebesar 1,80%.

Awal bulan ini, DuPont melaporkan hasil keuangan untuk Q4 2024, yang menunjukkan penjualan bersih $3,1 miliar, meningkat 7%, yang sama dengan penjualan organik dibandingkan periode tahun sebelumnya. Berdasarkan wilayah, pertumbuhan penjualan organik tertinggi di Asia Pasifik sebesar 11%, diikuti pertumbuhan 5% di AS & Kanada, dan kemudian pertumbuhan penjualan organik 1% di EMEA.

Mengenai “kinerja keuangan yang kuat” ini, CEO Lori Koch mencatat kekuatan berkelanjutan yang perusahaan lihat di pasar akhir elektronik dan segmen Air & Perlindungan.

GAAP EPS dari operasi berkelanjutan pada kuartal tersebut adalah -$0,17, sementara EPS yang disesuaikan adalah $1,13. Kas dari aktivitas operasional sebesar $564 juta, dan arus kas bebas yang disesuaikan transaksi sebesar $455 juta. 

Selama periode ini, DuPont juga menampilkan rangkaian luas material sirkuit canggih dan solusi untuk AI di Taiwan Printed Circuit Association (TPCA) Show.

“Sebagai kekuatan utama dalam solusi interkoneksi canggih dan manajemen termal, kami berkomitmen untuk meningkatkan komputasi data dan memungkinkan kecepatan serta keandalan transfer data, keduanya sangat penting untuk fungsionalitas AI.”

– Yuan Yuan Zhou, Direktur Bisnis Global, Advanced Circuit & Packaging, DuPont

Untuk tahun penuh 2024, DuPont melaporkan penjualan bersih $12,4 miliar, GAAP EPS $1,77, EPS yang disesuaikan $4,07, dan arus kas bebas $1,8 miliar.

“Saya senang dengan hasil kuartal keempat kami yang solid, yang menutup tahun keuangan yang kuat, dan kami berharap dapat membawa momentum ini ke 2025.”

– CFO Antonella Franzen.

Untuk kuartal pertama tahun ini, perusahaan memperkirakan penjualan bersihnya sedikit di atas $3 miliar dan EPS yang disesuaikan $0,95 per saham. 

Untuk tahun penuh 2025, perkiraan penjualan bersih adalah $12,8 hingga $12,9 miliar, EBITDA operasional antara $3,325 hingga $3,375 miliar, dan EPS yang disesuaikan antara $4,30 dan $4,40 per saham.

Kesimpulan

Sejak menjadi arus utama setengah abad yang lalu, teknologi wearable telah memperoleh banyak kemajuan baik dalam adopsi maupun perkembangan. Teknologi ini berkembang cepat dari pelacak kebugaran dasar menjadi solusi perawatan kesehatan canggih, yang menjanjikan kenyamanan lebih besar dan kesejahteraan yang ditingkatkan. 

Dalam teknologi wearable, tekstil pintar khususnya mendorong batas inovasi dengan mengintegrasikan material canggih dan sistem cerdas ke dalam kain. Kemajuan signifikan dalam serat dan teknologi telah mengubah pakaian sehari-hari kita menjadi alat responsif yang memungkinkan kita mengatur suhu, memantau kesehatan dan lingkungan, memberikan perlindungan, serta mempersonalisasi kenyamanan.

Penelitian terbaru dari peneliti Hong Kong menandai langkah signifikan dalam bidang e-textile yang menggabungkan benang termokromik, serat optik polimerik, dan kontrol suhu berbasis AI. Dengan jaket pemanas cerdasnya, penelitian ini menawarkan solusi menjanjikan tidak hanya bagi lansia dan populasi rentan lainnya tetapi juga potensi aplikasi di industri lain. Studi ini juga menyoroti pentingnya penelitian berkelanjutan dalam menggabungkan AI dengan teknologi kain.

Ini hanyalah permulaan. Seiring teknologi menjadi lebih maju dan peneliti menyempurnakan inovasi ini, kita dapat mengharapkan pakaian pintar menjadi hal yang umum dalam kehidupan sehari-hari, seperti halnya teknologi wearable lain seperti jam tangan pintar, yang mengarah pada masa depan yang lebih intuitif dan sadar kesehatan.

Klik di sini untuk daftar perusahaan pelacakan kesehatan wearable teratas.