La tecnologia indossabile potenziata dall’AI potrebbe vedere integrazioni in auto, mobili e persino tute spaziali

La tecnologia indossabile sta guadagnando molta trazione man mano che la tecnologia avanza, i consumatori diventano più consapevoli della loro salute e le iniziative governative promuovono il benessere.

I fitness tracker e gli smartwatch sono i dispositivi indossabili più popolari e stanno registrando una domanda crescente, con studi che mostrano che 35% degli adulti statunitensi stanno usando dispositivi indossabili. Per quanto riguarda le fasce d’età, l’uso di dispositivi indossabili è alto fino al 40% tra i 18‑ a 34‑anni e al 25% per gli adulti oltre i 65.

Ma non è tutto per la tecnologia indossabile. Un segmento in crescita della tecnologia indossabile è costituito da tessuti elettronici (e‑textiles) o tessuti intelligenti. 

Gli e‑textile si riferiscono alla combinazione di elettronica e tessuti per creare prodotti tessili “intelligenti”. Questi e‑textile hanno la capacità di registrare, analizzare, memorizzare, inviare e visualizzare dati in qualche misura.

Dato che siamo a contatto con i tessuti per la maggior parte della nostra vita, ha senso rendere i nostri vestiti intelligenti. 

Abiti riscaldati e coperte sono alcuni dei prodotti più popolari in questa categoria, vantando mercati commerciali significativi. Ma la varietà di e‑textile è piuttosto ampia, coprendo tutto, dalla biancheria da letto all’abbigliamento, dai bendaggi ai tessuti industriali, con nuovi prodotti che emergono continuamente.

Innovazioni nella tecnologia indossabile di nuova generazione

Molti approcci sono stati adottati per sviluppare e progettare gli e‑textile, inclusi l’uso di polimeri conduttivi e polimeri a memoria di forma. I tessuti intelligenti utilizzano anche tessuti che consentono l’integrazione di componenti elettronici come sensori, batterie e luci in essi. 

In questi capi intelligenti, la connessione tra energia e tessuti è molto significativa, poiché tutti coinvolgono virtualmente qualche tipo di trasferimento di energia. Questo potrebbe essere sia tra il materiale e il corpo umano sia tra il materiale e uno stimolo esterno.

Ora, la capacità dei tessuti intelligenti di rispondere a effetti esterni dipende da fattori come temperatura, contenuto di umidità e pressione. Questi fattori sono principalmente legati al materiale e dipendono dal tipo di fibra, dalle sue proprietà, dalla costruzione e dalla struttura del filato.

Poi, ci sono dispositivi come celle solari, diodi a emissione luminosa, transistor a effetto di campo e dispositivi fotovoltaici che sono integrati nei tessuti e necessitano di energia per funzionare. Permettono inoltre agli e‑textile di raccogliere e immagazzinare energia.

Oggi, i tessuti intelligenti sono ampiamente utilizzati nella gestione sanitaria per monitorare segni fisiologici, pressione e accelerazione corporea. Per questo, i sensori sono utilizzati per analizzare i biofluidi. I sensori negli e‑textile sono usati per la trasformazione del segnale e possono monitorare la frequenza cardiaca, la pressione sanguigna e i movimenti del portatore. Possono persino connettersi a app mobili via Bluetooth per controllare la temperatura. 

I prodotti e‑textile sono anche in fase di esplorazione attiva per catturare il movimento corporeo, regolare la temperatura corporea, tracciare i dati sanitari, migliorare la sicurezza, prevenire malattie e fornire trattamenti personalizzati.

Sebbene non siano popolari quanto altre tecnologie indossabili come i fitness tracker o gli smartwatch, i tessuti intelligenti stanno comunque facendo progressi nell’adozione reale. Un esempio recente notevole è il vestito che è diventato virale su TikTok per cambiare colore da bianco a rosa sotto il sole. 

Il marchio di moda con sede a New York PH5 utilizza i suoi filati innovativi per lavorare a maglia questi vestiti che diventano rosa brillante e blu al sole. Questi vestiti fanno parte della collezione UV Reactive di PH5, che include anche gonne, camicie e cardigan che cambiano colore.

Tuttavia, non è del tutto nuovo, poiché capi simili che cambiano colore esistevano già, come gli abiti Hypercolor sensibili al calore degli anni ’90.

Altri esempi di abbigliamento intelligente includono il vestito LED indossato dalla cantante Katy Perry, che si illumina con colori e motivi. C’è poi l’abbigliamento alimentato a energia solare, che incorpora pannelli solari in cappotti e vestiti per catturare l’energia solare per ricaricare i dispositivi mobili.

I marchi di abbigliamento fitness stanno anche utilizzando sensori per tracciare l’attività muscolare, la respirazione e la frequenza cardiaca, fornendo agli appassionati di fitness e agli atleti dati preziosi. Qui, marchi come Under Armour (UA ) (UAA ) e Hexoskin offrono al pubblico generale capi compressivi intelligenti per ottimizzare le prestazioni e il recupero. 

Ci sono anche magliette correttive per la postura che presentano sistemi basati su sensori e feedback aptico per rilevare una postura scorretta e inviare promemoria per correggerla.

Anche l’intelligenza artificiale (AI) viene sempre più utilizzata nella tecnologia indossabile per raccogliere e analizzare dati sanitari e fornire avvisi e raccomandazioni agli utenti. I dispositivi indossabili abilitati all’AI possono aiutare nella rilevazione precoce di condizioni come l’ipertensione, personalizzare i piani di trattamento basati su dati unici e notificare gli utenti di cambiamenti nei principali indicatori di salute. Plantari intelligenti e abbigliamento intelligente stanno utilizzando l’AI.

Tuttavia, l’abbigliamento ad alta tecnologia presenta sfide in termini di garantire comfort e flessibilità del tessuto. Inoltre, il tessuto deve essere in grado di resistere a ciò che un tessuto tipico subisce, come la tessitura, il lavaggio e la formazione di pieghe, senza danneggiarsi. 

Questi problemi rappresentano una grande sfida per gli e‑textile da superare, che i ricercatori cercano costantemente di affrontare per rendere l’abbigliamento intelligente praticabile. Solo lo scorso anno, i ricercatori della Boston University hanno creato un nuovo metamateriale tessile per una raccolta dati più accurata con maggiore flessibilità.

Il metamateriale è un materiale che è progettato per avere attributi che non si trovano in natura. Può anche essere stampato su abbigliamento per sviluppare una rete di sensori senza batteria, monitorare i segnali vitali del corpo e mantenere la funzionalità anche in immersione.

Da corridori a nuotatori, questa sofisticata rete di sensori integrata senza soluzione di continuità nell’abbigliamento che traccia costantemente i segnali corporei in tempo reale fornisce loro una grande quantità di informazioni senza interrompere le attività, ha osservato la coautrice dello studio Xia Zhu.

I ricercatori hanno anche progettato una rete di area corporea (BAN), composta da patch di metamateriale tessile create dagli stessi cavi che ti portano internet. Queste patch possono essere cucite nell’abbigliamento senza soluzione di continuità.

Sfruttare l’AI per potenziare le capacità dell’abbigliamento intelligente 

Mentre gli e‑textile riscaldanti come coperte elettriche e cuscinetti riscaldanti sono ampiamente usati per il comfort termico, alleviare dolori e fastidi e per il risparmio energetico, il riscaldamento prolungato solleva preoccupazioni riguardo a malattie legate al calore come ustioni o ipertermia.

Gli anziani, in particolare, sono più suscettibili a lesioni legate al calore a causa della diminuita sensibilità al calore. Per quanto riguarda coloro che vivono in case di riposo o in comunità di assistenza, non possono sempre essere monitorati dai fornitori di assistenza sanitaria, lasciandoli vulnerabili alle alte temperature.

Inoltre, nonostante tutti i progressi in questo campo, raggiungere la soddisfazione del consumatore è stato un compito difficile a causa delle diverse esigenze termiche. 

Per affrontare questi problemi specifici, ricercatori della School of Fashion and Textiles della Hong Kong Polytechnic University e del Laboratory for Artificial Intelligence in Design hanno progettato una giacca “intelligente” dotata di filati che cambiano colore e generano calore e di sensori ambientali.

L’e‑textile termocromico intelligente per il riscaldamento, che mira a migliorare il comfort termico e ridurre i rischi di surriscaldamento, mostra un grande potenziale per le applicazioni sanitarie indossabili.

Pubblicato su ACS Applied Materials & Interfaces (AMAT ) ¹ all’anno scorso, lo studio intitolato “Intelligent Thermochromic Heating E-Textile for Personalized Temperature Control in Healthcare” descrive la tecnologia indossabile che coinvolge il tessuto che integra filato conduttivo, fibra ottica polimerica (POF) e filato di scolorimento indotto dalla temperatura (TIDY) per visualizzare i cambiamenti di temperatura e garantire l’efficienza.

Quindi, il nuovo e‑textile creato dai ricercatori per la giacca riscaldante intelligente comprende due tipi di filato termocromico e filato rivestito d’argento. È il filato rivestito d’argento a riscaldare la giacca con meno ingombro e più flessibilità rispetto al tradizionale utilizzo di fibra di carbonio. 

Il sistema è anche dotato di sensori ambientali, microcontrollori e connettività Bluetooth per offrire soluzioni di riscaldamento intelligente complete. 

Il team ha inoltre equipaggiato la giacca con un sistema di controllo della temperatura basato sull’AI che consente al nuovo tessuto di ottimizzare il comfort personale poiché può riscaldare il portatore senza surriscaldarlo. Fornisce anche letture immediate della temperatura per un facile monitoraggio e indicatori di colore per gli assistenti degli anziani. 

Il modello AI è stato addestrato su dati ottenuti da 50 soggetti di test di indossabilità appartenenti a diversi generi, età e tipologie di corpo per determinare la temperatura di riscaldamento ottimale. I soggetti hanno identificato le impostazioni di calore perfette per sé stessi in ambienti con diverse umidità, temperature e velocità del vento.

Durante i test, la giacca ha mostrato potenzialità, con i filati che indicavano accuratamente la temperatura di riscaldamento. Il tessuto riscaldante illuminante intrecciato ha anche dimostrato l’effetto di cambiamento colore con la superficie del tessuto che passa da un viola pallido a un rosa acceso in un ambiente illuminato tramite TIDY in risposta al cambiamento di temperatura. 

Il cambiamento di colore del filato da viola a rosa indica una temperatura di riscaldamento superiore a 30 gradi Celsius (86 gradi Fahrenheit), il che consente un facile monitoraggio della temperatura durante il giorno e fornisce una caratteristica di sicurezza per i portatori.

Il filato di fibra ottica polimerica, nel frattempo, emetteva un bagliore rosso, giallo o blu in ambienti bui per indicare temperature di 50 °C (122 °F), 40 °C (104 °F) e 30 °C (86 °F), rispettivamente.

Secondo le letture da una tabella nello studio, il tessuto creato dai ricercatori mostrava una morbidezza, flessibilità, elasticità e isolamento termico molto superiori rispetto ai tessuti commerciali POF intrecciati e POF lavorati a maglia. La fibra ottica polimerica (POF) è realizzata con polimeri plastici e è utilizzata per applicazioni di comunicazione dati e sensori. 

Inoltre, il suo componente AI ha previsto una temperatura confortevole e ha fornito riscaldamento costante per il portatore, anche quando l’ambiente cambiava.

I risultati suggeriscono che il tessuto sviluppato è adatto per applicazioni di riscaldamento personalizzato e tessuti sanitari, garantendo comfort e adattabilità. La regolazione in tempo reale della temperatura, nel frattempo, lo rende altamente vantaggioso nel fornire calore costante per gli utenti anziani.

Tuttavia, una giacca è solo uno dei casi d’uso dell’e‑textile, poiché in futuro il team vedrà il suo potenziale in varie altre applicazioni, inclusi i sedili riscaldati per auto, i mobili e persino le tute spaziali.

Aziende statunitensi quotate in borsa di spicco nel settore e‑Textile

Gli e‑textile hanno un enorme potenziale, e ciò si riflette nella loro dimensione di mercato globale, che nel 2019 era di circa 1 miliardo di dollari e da allora è cresciuta a quasi 5 miliardi di dollari nel 2024. È previsto inoltre superare $29 billion entro il 2033. Questa integrazione della tecnologia nei tessuti sta attirando una domanda crescente da settori come l’elettronica di consumo, l’abbigliamento sportivo e la sanità.

Diamo uno sguardo più approfondito a un nome di spicco nel settore che è in prima linea nell’integrazione di materiali avanzati e tecnologie nei tessuti.

1. DuPont de Nemours, Inc.

Il fornitore di materiali e soluzioni basati sulla tecnologia DuPont de Nemours (DD ) ha compiuto numerosi progressi nello sviluppo di inchiostri conduttivi e materiali flessibili essenziali per le applicazioni e‑textile.

Attraverso l’innovazione costante, l’azienda sta abilitando la connettività, le tecnologie intelligenti e i chip semiconduttori di nuova generazione, trasformando la mobilità avanzando i veicoli elettrici, affrontando la scarsità d’acqua con soluzioni per l’acqua pulita e favorendo edifici sostenibili.

L’azienda opera attraverso alcuni segmenti principali, con il segmento Electronics & Industrial che fornisce materiali e sistemi differenziati per una varietà di elettronica di consumo, inclusi dispositivi mobili, monitor, PC e elettronica utilizzata in vari settori, nonché la fabbricazione e il packaging di semiconduttori e circuiti integrati. Fornisce anche soluzioni di gestione termica e schermatura elettromagnetica oltre ai processi di metallizzazione.

Il suo segmento Water & Protection offre soluzioni per la purificazione e separazione dell’acqua e la sicurezza dei lavoratori. L’azienda fornisce inoltre materiali per i settori dell’energia, dell’aerospazio, del packaging medico e dell’edilizia.

DuPont fornisce anche tessuti, fibre e non tessuti per prestazioni, protezione e versatilità. Con i suoi materiali ad alte prestazioni, che includono KEVLAR, NOMEX, TYVEK e TYCHEM, DuPont offre protezione balistica e contro i tagli, sicurezza contro i pericoli di incendio, protezione barriera traspirante e protezione chimica.

Questi materiali vantano una serie di caratteristiche. Kevlar è una fibra sintetica, leggera e resistente al calore che offre alta resistenza alla trazione. Nomex è una fibra intrinsecamente resistente al calore e alla fiamma, mentre Tyvek è leggera, durevole e resistente all’acqua, all’abrasione e alla penetrazione batterica.

Ora, con una capitalizzazione di mercato di 35,25 miliardi di dollari, le azioni DuPont sono attualmente scambiate a 84,32 $, in crescita del 10,58% YTD. L’azienda ha un EPS (TTM) di 1,77, un rapporto P/E (TTM) di 47,74 e un rendimento da dividendo dell’1,80%.

All’inizio di questo mese, DuPont ha riferito i risultati finanziari per il Q4 2024, che hanno mostrato vendite nette di 3,1 miliardi di dollari, con un aumento del 7%, pari alle vendite organiche rispetto al periodo di un anno fa. Per regione, la crescita delle vendite organiche è stata più alta in Asia Pacifico con l’11%, seguita dal 5% negli Stati Uniti e Canada, e poi l’1% di crescita organica in EMEA.

Parlando di questa “solida performance finanziaria”, la CEO Lori Koch ha osservato la continua forza che l’azienda sta riscontrando nei mercati finali dell’elettronica e nel segmento Water & Protection.

L’EPS GAAP dalle operazioni continuative nel trimestre è stato -0,17 $, mentre l’EPS rettificato è stato 1,13 $. Il cash flow dalle attività operative è stato di 564 milioni di dollari, e il free cash flow aggiustato per transazioni è stato di 455 milioni di dollari. 

Durante questo periodo, DuPont ha anche mostrato la sua ampia gamma di materiali avanzati per circuiti e soluzioni per l’AI al Taiwan Printed Circuit Association (TPCA) Show.

“Come leader nelle soluzioni avanzate di interconnessione e gestione termica, siamo dedicati a migliorare il calcolo dei dati e a consentire velocità e affidabilità del trasferimento dei dati, entrambi critici per le funzionalità AI.”

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

Per l’intero anno 2024, DuPont ha riportato vendite nette di 12,4 miliardi di dollari, EPS GAAP di 1,77 $, EPS rettificato di 4,07 $ e free cash flow di 1,8 miliardi di dollari.

“Sono soddisfatta dei nostri solidi risultati del quarto trimestre, che hanno concluso un anno di performance finanziarie solide, e intendiamo portare questo slancio nel 2025.”

– CFO Antonella Franzen.

Per il primo trimestre di quest’anno, l’azienda stima le vendite nette a poco più di 3 miliardi di dollari e l’EPS rettificato a 0,95 $ per azione. 

Per l’intero anno 2025, le previsioni sono tra 12,8 e 12,9 miliardi di dollari di vendite nette, EBITDA operativo tra 3,325 e 3,375 miliardi di dollari, e EPS rettificato tra 4,30 e 4,40 $ per azione.

Conclusione

Da quando è diventata mainstream mezzo secolo fa, la tecnologia indossabile ha guadagnato molto terreno sia in termini di adozione che di avanzamento. È evoluta rapidamente da semplici fitness tracker a sofisticate soluzioni sanitarie, che promettono maggiore comodità e benessere migliorato. 

Nella tecnologia indossabile, i tessuti intelligenti, in particolare, stanno spingendo i confini dell’innovazione integrando materiali avanzati e sistemi intelligenti nei tessuti. Significativi progressi nelle fibre e nella tecnologia hanno trasformato i nostri capi di abbigliamento quotidiani in strumenti reattivi che ci consentono di regolare la temperatura, monitorare la salute e l’ambiente, fornire protezione e personalizzare il comfort.

Le più recenti ricerche dei ricercatori di Hong Kong segnano un passo significativo nel campo degli e‑textile che incorpora filati termocromici, fibre ottiche polimeriche e controllo della temperatura guidato dall’AI. Con la sua giacca riscaldante intelligente, la ricerca offre una soluzione promettente non solo per gli anziani e altre popolazioni vulnerabili, ma anche per potenziali applicazioni in altri settori. Lo studio evidenzia inoltre l’importanza della ricerca continua nella combinazione di AI con la tecnologia dei tessuti.

Questo è solo l’inizio, però. Man mano che la tecnologia diventa ancora più avanzata e i ricercatori perfezionano queste innovazioni, possiamo aspettarci che l’abbigliamento intelligente diventi una presenza comune nella nostra vita quotidiana, proprio come è avvenuto con altre tecnologie indossabili come gli smartwatch, portando a un futuro più intuitivo e attento alla salute.

Clicca qui per un elenco delle principali aziende di monitoraggio della salute indossabile.