AI‑Verbeterde Draagbare Technologie Kan Integraties in Auto’s, Meubilair en Zelfs Ruimtesuits Zien

Draagbare technologie wint veel aan populariteit nu de technologie vordert, consumenten bewuster worden van hun gezondheid, en overheidsinitiatieven welzijn bevorderen.

Fitness trackers en smartwatches zijn de populairste draagbare apparaten, en ze zien een toenemende vraag, met onderzoeken die aantonen dat 35% van de Amerikaanse volwassenen gebruiken wearables. Wat leeftijdsgroepen betreft, is het gebruik van draagbare apparaten tot 40% onder 18‑ tot 34‑jarigen en 25% onder volwassenen ouder dan 65.

Maar dat is niet het volledige bereik van draagbare technologie. Een groeiend segment van draagbare technologie is elektronische textiel (e‑textiel) of slimme textiel.

E‑textiel verwijst naar het combineren van elektronica met textiel om “slimme” textielproducten te vormen. Deze e‑textiel hebben het vermogen om gegevens te registreren, analyseren, opslaan, verzenden en weer te geven in enige mate.

Aangezien we het grootste deel van ons leven in contact staan met textiel, is het logisch om onze kleding intelligent te maken.

Verwarmde kleding en dekens zijn enkele van de populairste producten in deze categorie, met aanzienlijke commerciële markten. Maar de variëteit aan e‑textiel is best breed, variërend van beddengoed tot kleding en verbanden tot industriële stoffen, met voortdurend nieuwe producten die op de markt komen.

Innovaties in Next‑Gen Draagbare Technologie

Er zijn veel benaderingen genomen om e‑textiel te ontwikkelen en te ontwerpen, waaronder het gebruik van geleidende polymeren en vormgeheugende polymeren. Slimme textiel maakt ook gebruik van stof die het mogelijk maakt elektronische componenten zoals sensoren, batterijen en lampen erin te integreren.

In deze slimme kleding is de verbinding tussen energie en textiel zeer belangrijk, aangezien ze allemaal praktisch een vorm van energietransfer omvatten. Dit kan zowel tussen het materiaal en het menselijk lichaam als tussen het materiaal en een externe stimulus zijn.

De mogelijkheid van slimme textiel om te reageren op externe effecten hangt af van factoren zoals temperatuur, vochtgehalte en druk. Deze factoren zijn voornamelijk gerelateerd aan het materiaal en hangen af van het type vezel, de eigenschappen, constructie en garenstructuur.

Daarna zijn er apparaten zoals zonnecellen, lichtgevende diodes, veld‑effect transistors en fotovoltaïsche apparaten die in textiel geïntegreerd zijn en energie nodig hebben om te functioneren. Ze stellen e‑textiel ook in staat energie te oogsten en op te slaan.

Tegenwoordig worden slimme textiel veel gebruikt in gezondheidszorgbeheer om fysiologische signalen, druk en lichaamsversnelling te monitoren. Hiervoor worden sensoren gebruikt om biofluïden te analyseren. Sensoren in elektronische textiel worden gebruikt voor signaaltransformatie en kunnen de hartslag, bloeddruk en beweging van de drager monitoren. Ze kunnen zelfs via Bluetooth met mobiele apps verbinden om de temperatuur te regelen.

E‑textielproducten worden ook actief onderzocht om lichaamsbeweging vast te leggen, de lichaamstemperatuur te reguleren, gezondheidsgegevens bij te houden, veiligheid te verbeteren, ziekten te voorkomen en gepersonaliseerde behandelingen te bieden.

Hoewel ze niet zo populair zijn als andere draagbare technologieën zoals fitness trackers of smartwatches, maken slimme textiel nog steeds vooruitgang in de echte adoptie. Een opvallend recent voorbeeld hiervan is de jurk die viraal op TikTok omdat hij van wit naar roze verandert onder de zon.

Het in New York gevestigde modemerk PH5 gebruikt zijn innovatieve garens om deze jurken te breien die in de zon felroze en blauw worden. Deze jurken maken deel uit van PH5’s UV‑reactieve collectie, die ook kleurveranderende rokken, shirts en vesten omvat.

Dit is echter niet geheel nieuw, aangezien vergelijkbare kleurveranderende kledingstukken al bestonden, zoals de hitte‑responsieve Hypercolor‑kleding uit de jaren 90.

Andere voorbeelden van slimme kleding zijn de LED‑jurk gedragen door zangeres Katy Perry, die oplicht in kleuren en patronen. Daarnaast is er zonne‑energie aangedreven kleding, die zonnecellen in jassen en jurken integreert om zonne‑energie te benutten om mobiele apparaten op te laden.

Fitnesskledingmerken gebruiken ook sensoren om spieractiviteit, ademhaling en hartslag te volgen, zodat sportliefhebbers en atleten waardevolle gegevens krijgen. Merken zoals Under Armour (UA ) (UAA ) en Hexoskin bieden het grote publiek slimme compressiekleding om prestaties en herstel te optimaliseren.

Er zijn zelfs houdingscorrigerende shirts die sensor‑gebaseerde systemen en haptische feedback bevatten om een slechte houding te detecteren en herinneringen te sturen om deze aan te passen.

Zelfs kunstmatige intelligentie (AI) wordt steeds vaker gebruikt in draagbare technologie om gezondheidsgegevens te verzamelen en analyseren en gebruikers waarschuwingen en aanbevelingen te geven. AI‑ondersteunde wearables kunnen helpen bij de vroege detectie van aandoeningen zoals hypertensie, behandelplannen aanpassen op basis van unieke gegevens, en gebruikers informeren over veranderingen in belangrijke gezondheidsmetingen. Slimme inlegzolen en slimme kleding maken gebruik van AI.

Hightech kleding brengt echter uitdagingen met zich mee op het gebied van comfort en flexibiliteit van de stof. Bovendien moet de stof bestand zijn tegen de gebruikelijke belastingen van textiel, zoals weven, wassen en kreuken, zonder beschadigd te raken.

Deze problemen vormen een grote uitdaging voor e‑textiel om te overwinnen, waar onderzoekers voortdurend naar zoeken om slimme kleding levensvatbaar te maken. Nog vorig jaar creëerden onderzoekers van Boston University een nieuw textiel metamateriaal voor nauwkeurigere gegevensverzameling met meer flexibiliteit.

Metamateriaal is een materiaal dat is ontworpen om eigenschappen te hebben die niet in de natuur voorkomen. Het kan ook op kleding worden aangebracht om een batterijvrij netwerk van sensoren te ontwikkelen, vitale lichaamssignalen te monitoren en functionaliteit te behouden zelfs bij onderwaterblootstelling.

Van hardlopers tot zwemmers biedt dit geavanceerde netwerk van sensoren, naadloos geïntegreerd in kleding en dat voortdurend lichaamssignalen in realtime volgt, een overvloed aan informatie zonder de activiteiten te onderbreken, aldus studiemedeauteur Xia Zhu.

De onderzoekers ontwierpen ook een body‑area network (BAN), dat bestaat uit patches van textiel metamateriaal gemaakt van dezelfde kabels die het internet leveren. Deze patches kunnen naadloos in kleding worden genaaid.

AI Benutten om de Mogelijkheden van Slimme Kleding te Versterken 

Hoewel verwarmende e‑textiel zoals elektrische dekens en verwarmingskussens veel worden gebruikt voor thermisch comfort, het verlichten van pijn en energiebesparing, kan langdurige verwarming zorgen oproepen over hittegerelateerde aandoeningen zoals brandwonden of hyperthermie.

De ouderen zijn in het bijzonder gevoeliger voor hittegerelateerde verwondingen vanwege verminderde warmtegevoeligheid. Voor bewoners van verpleeghuizen of seniorenwoningen kan het zijn dat ze niet altijd door zorgverleners worden gemonitord, waardoor ze kwetsbaar zijn voor hoge temperaturen.

Ook, ondanks alle vooruitgang in dit veld, is het behalen van consumententevredenheid een moeilijke taak vanwege diverse thermische behoeften.

Om deze specifieke problemen aan te pakken, hebben onderzoekers van de School of Fashion and Textiles, The Hong Kong Polytechnic University, en het Laboratory for Artificial Intelligence in Design een “slimme” jas ontworpen die kleurveranderende en warmtegenererende garens en omgevingssensoren bevat.

Het intelligente thermochrome verwarmende e‑textiel, dat gericht is op het verbeteren van thermisch comfort en het verminderen van oververhittingsrisico’s, toont groot potentieel voor draagbare gezondheidszorgtoepassingen.

Gepubliceerd in ACS Applied Materials & Interfaces (AMAT ) ¹ eerder dit jaar, beschrijft de studie met de titel “Intelligent Thermochromic Heating E‑Textile for Personalized Temperature Control in Healthcare” de draagbare technologie die de stof integreert met geleidende garen, polymerische optische vezel (POF) en temperatuur‑geïnduceerde verkleuringsgaren (TIDY) om temperatuurveranderingen te visualiseren en efficiëntie te waarborgen.

Dus, het nieuwe e‑textiel dat door de onderzoekers voor de intelligente verwarmingsjas is gecreëerd, omvat twee soorten thermochroom garen en zilver‑gecoat garen. Het zilver‑gecoat garen verwarmt de jas met minder volume en meer flexibiliteit dan traditioneel gebruikte koolstofvezel.

Het systeem is ook uitgerust met omgevingssensoren, microcontrollers en Bluetooth‑connectiviteit om uitgebreide intelligente verwarmingsoplossingen te bieden.

Het team heeft de jas bovendien uitgerust met een AI‑gebaseerd temperatuurregelsysteem dat de nieuwe stof in staat stelt te optimaliseren voor persoonlijk comfort, zodat het de drager kan verwarmen zonder oververhitting. Het biedt ook directe temperatuurmetingen voor eenvoudige monitoring en kleurindicatoren voor verzorgers van ouderen.

Het AI‑model is getraind op gegevens verkregen van 50 testpersonen met verschillende geslachten, leeftijden en lichaamstypen om de optimale verwarmings temperatuur te bepalen. De proefpersonen identificeerden de perfecte warmte‑instellingen voor zichzelf in omgevingen met verschillende luchtvochtigheden, temperaturen en windsnelheden.

Bij testen toonde de jas veelbelovend resultaat, waarbij de garens nauwkeurig de verwarmings temperatuur aangaven. De geweven verlichtende verwarmingsstof toonde ook het kleurveranderende effect, waarbij het oppervlak van de stof van lichtpaars naar felroze verandert in een verlichte omgeving via TIDY als reactie op temperatuurveranderingen.

De kleurverandering van het garen van paars naar roze geeft een verwarmingstemperatuur boven de 30 graden Celsius (86 graden Fahrenheit) aan, wat eenvoudige temperatuurmonitoring gedurende de dag mogelijk maakt en een veiligheidsfunctie voor dragers biedt.

Het polymerische optische vezelgaren gaf ondertussen een rode, gele of blauwe gloed af in donkere omgevingen om respectievelijk temperaturen van 50 °C (122 °F), 40 °C (104 °F) en 30 °C (86 °F) aan te geven.

Volgens de metingen uit een tabel in de studie vertoonde de door de onderzoekers gecreëerde stof veel hogere zachtheid, flexibiliteit, rekbaarheid en thermische isolatie vergeleken met commerciële geweven POF‑ en gebreide POF‑textiel. Polymeeroptische vezel (POF) is gemaakt van kunststofpolymeren en wordt gebruikt voor datacommunicatie en sensortoepassingen.

Bovendien voorspelde het AI‑onderdeel een comfortabele temperatuur en zorgde voor constante verwarming van de drager, zelfs wanneer de omgeving veranderde.

De resultaten suggereren dat de ontwikkelde stof geschikt is voor toepassingen in gepersonaliseerde verwarming en gezondheidszorgtextiel, waarbij comfort en aanpasbaarheid worden gegarandeerd. De realtime aanpassing van de temperatuur maakt het bovendien zeer nuttig voor het bieden van constante warmte aan oudere gebruikers.

Echter, een jas is slechts één van de gebruikstoepassingen van het e‑textiel; in de toekomst ziet het team het potentieel in diverse andere toepassingen, waaronder verwarmde autostoelen, meubels en zelfs ruimtepakken.

Vooruitstrevende Openbaar Genoteerde Amerikaanse Bedrijven in E‑Textiel

E‑textiel heeft een enorm potentieel, en dit wordt weerspiegeld in hun wereldwijde marktgrootte, die in 2019 ongeveer $1 miljard bedroeg en sindsdien is gegroeid tot bijna $5 miljard in 2024. Het wordt verder verwacht $29 miljard te overschrijden tegen 2033. Deze integratie van technologie in stoffen trekt een toenemende vraag aan uit sectoren zoals consumentenelektronica, sportkleding en gezondheidszorg.

Laten we dieper kijken naar een vooraanstaande naam in de sector die vooroploopt in het integreren van geavanceerde materialen en technologieën in textiel.

1. DuPont de Nemours, Inc.

De technologie‑gebaseerde materialen‑ en oplossingenleverancier DuPont de Nemours (DD ) heeft aanzienlijke vooruitgang geboekt in de ontwikkeling van geleidende inkten en flexibele materialen die essentieel zijn voor e‑textieltoepassingen.

Door constante innovatie maakt het bedrijf connectiviteit, slimme technologieën en next‑generation halfgeleiderchips mogelijk, transformeert mobiliteit door elektrische voertuigen te verbeteren, watertekorten aan te pakken met oplossingen voor schoon water, en duurzame gebouwen mogelijk te maken.

Het bedrijf opereert via een paar hoofdsegmenten, waarbij het segment Electronics & Industrial gedifferentieerde materialen en systemen levert voor diverse consumentenelektronica, waaronder mobiele apparaten, monitoren, pc’s en elektronica die in verschillende industrieën wordt gebruikt, evenals de fabricage en verpakking van halfgeleiders en geïntegreerde schakelingen. Het biedt ook oplossingen voor thermisch beheer en elektromagnetische afscherming naast metallisatieprocessen.

Het Water & Protection‑segment biedt oplossingen voor waterzuivering en scheiding en voor de veiligheid van werknemers. Het bedrijf levert ook materialen aan de energie-, lucht‑ en ruimtevaart-, medische verpakkings‑ en bouwindustrieën.

DuPont levert ook stoffen, vezels en nonwovens voor prestaties, bescherming en veelzijdigheid. Met zijn hoogpresterende materialen, waaronder KEVLAR, NOMEX, TYVEK en TYCHEM, biedt DuPont ballistische en snijbescherming, brandveiligheid, ademende barrièrebescherming en chemische bescherming.

Deze materialen beschikken over allerlei eigenschappen. Kevlar is een hittebestendige, synthetische en lichtgewicht vezel die hoge treksterkte levert. Nomex is van nature hitte‑ en vlambestendig, terwijl Tyvek lichtgewicht, duurzaam en bestand is tegen water, slijtage en bacteriële penetratie.

Nu, met een marktkapitalisatie van $35,25 miljard, worden DuPont‑aandelen momenteel verhandeld tegen $84,32, een stijging van 10,58 % YTD. Het bedrijf heeft een EPS (TTM) van 1,77, een P/E‑ratio (TTM) van 47,74, en een dividendrendement van 1,80 %.

Eerder deze maand rapporteerde DuPont financiële resultaten voor Q4 2024, die een netto‑omzet van $3,1 miljard lieten zien, een stijging van 7 %, gelijk aan de organische verkoop ten opzichte van dezelfde periode een jaar eerder. Regionaal gezien was de organische omzetgroei het hoogst in Azië‑Pacific met 11 %, gevolgd door 5 % groei in de VS & Canada, en vervolgens 1 % organische omzetgroei in EMEA.

Over deze “sterke financiële prestatie” sprak CEO Lori Koch, die de aanhoudende sterkte opmerkte die het bedrijf ziet in de eindmarkten van elektronica en het Water & Protection‑segment.

GAAP‑EPS uit voortgezette activiteiten in het kwartaal was -$0,17, terwijl aangepaste EPS $1,13 bedroeg. Kasstroom uit operationele activiteiten bedroeg $564 miljoen, en transaction‑adjusted vrije kasstroom was $455 miljoen.

Gedurende deze periode toonde DuPont ook zijn uitgebreide assortiment geavanceerde circuitmaterialen en AI‑oplossingen op de Taiwan Printed Circuit Association (TPCA) Show.

“Als een krachtpatser in geavanceerde interconnect‑ en thermisch‑beheersoplossingen, zijn we toegewijd aan het verbeteren van gegevensverwerking en het mogelijk maken van datasnelheid en betrouwbaarheid, die beide cruciaal zijn voor AI‑functionaliteiten.”

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

Voor het volledige jaar 2024 rapporteerde DuPont een netto‑omzet van $12,4 miljard, GAAP‑EPS van $1,77, aangepaste EPS van $4,07, en vrije kasstroom van $1,8 miljard.

“Ik ben tevreden met onze solide resultaten van het vierde kwartaal, die een sterk jaar van financiële prestaties afsloten, en we willen dit momentum meenemen naar 2025.”

– CFO Antonella Franzen.

Voor het eerste kwartaal van dit jaar schat het bedrijf de netto‑omzet op iets meer dan $3 miljard en de aangepaste EPS op $0,95 per aandeel.

Voor het volledige jaar 2025 liggen de schattingen tussen $12,8 en $12,9 miljard netto‑omzet, een operationele EBITDA in de range van $3,325 tot $3,375 miljard, en een aangepaste EPS tussen $4,30 en $4,40 per aandeel.

Conclusie

Sinds het een halve eeuw geleden mainstream werd, heeft draagbare technologie veel terrein gewonnen op het gebied van zowel adoptie als ontwikkeling. Het is snel geëvolueerd van eenvoudige fitness trackers naar geavanceerde gezondheidszorgoplossingen, die meer gemak en een verbeterd welzijn beloven.

In draagbare technologie duwen slimme textiel, in het bijzonder, de grenzen van innovatie door geavanceerde materialen en intelligente systemen in stoffen te integreren. Significante vooruitgang in vezels en technologie heeft onze alledaagse kledingstukken omgevormd tot responsieve hulpmiddelen die ons in staat stellen temperatuur te regelen, gezondheid en omgeving te monitoren, bescherming te bieden en comfort te personaliseren.

Het nieuwste onderzoek van Hongkongse onderzoekers markeert een belangrijke stap in het e‑textielveld dat thermochrome garens, polymerische optische vezels en AI‑gedreven temperatuurregeling combineert. Met zijn intelligente verwarmingsjas biedt het onderzoek een veelbelovende oplossing niet alleen voor ouderen en andere kwetsbare groepen, maar ook voor potentiële toepassingen in andere industrieën. De studie benadrukt bovendien het belang van voortgezet onderzoek naar de combinatie van AI met textieltechnologie.

Dit is echter nog maar het begin. Naarmate de technologie nog geavanceerder wordt en onderzoekers deze innovaties verfijnen, kunnen we verwachten dat slimme kleding een alledaags verschijnsel wordt in ons dagelijks leven, net zoals andere draagbare technologieën zoals smartwatches dat zijn geworden, wat leidt tot een meer intuïtieve en gezondheidsbewuste toekomst.

Klik hier voor een lijst van top draagbare gezondheidsmonitoringsbedrijven.