V súčasnej dobe sa už oblečenie nepovažuje len za kus odevu. Človeka nielenže chráni a skrášľuje, ale môže slúžiť aj ako inteligentné zariadenie, zabezpečujúce rôzne užitočné funkcie. Vedci dospeli tak ďaleko, že oblečenie dnes dokáže zaznamenať teplotu prostredia, svietiť, sledovať životné funkcie človeka, prípadne môže aj meniť farby a vzory. Excelentný tím vedecko-výskumných pracovníkov z Elektrotechnickej fakulty Žilinskej univerzity v Žiline a VÚTCH-CHEMITEX, spol. s r. o. predstavil nové textilné vlákna a z nich vyrobené textílie, ktoré sú schopné reagovať na vonkajšie podnety tým, že sú do nich vložené elektronické zariadenia alebo inteligentné materiály.
S prototypom výrobku „Inteligentný odev pre snímanie EKG signálu v reálnom čase“ zvíťazili v kategórii Nové technológie v rámci tradičnej a prestížnej súťaže Zlatá Fatima, ktorú priniesol módny veľtrh Trenčín, mesto módy. Odborná porota hodnotila na základe niekoľkých kritérií tých najlepších v štrnástich kategóriách. Do súťaže o Zlatú Fatimu bolo prihlásených celkom 180 výrobkov.
„Prototyp inteligentného odevu pre snímanie elektrokardiogramu v reálnom čase je výsledkom spoločného úsilia multidisciplinárneho tímu. Ocenenie Zlatá Fatima 2017 za nové technológie získané v širokej konkurencii je veľkým uznaním a zároveň potvrdením, že spojením expertov z oblastí textílií, elektrotechniky, biomedicíny a informačných a komunikačných technológií vznikajú nové revolučné riešenia,“ povedal prof. Ing. Ladislav Janoušek, PhD., zodpovedný riešiteľ projektu APVV-14-0519 „INTELIGENTEX“.
Realizačný tím vedecko-výskumných pracovníkov vytvoril inteligentný odev určený na snímanie biologických dát človeka, hlavne srdcovej činnosti – EKG signálu. Nosnou časťou riešenia je elektrovodivá priadza, ktorá je priamo implementovaná do pleteniny inteligentného odevu a slúži na vytvorenie EKG elektród a vodivých ciest pre napájanie aktívnych častí inteligentného odevu a prenos snímaných dát. Súčasťou riešenia sú tiež elektronické obvody slúžiace pre spracovanie meraných dát, ich bezdrôtový prenos do mobilných zariadení a tiež aplikácia vyvinutá pre analýzu, vyhodnotenie a archiváciu meraných signálov.
Prototyp je výsledkom spoločného výskumu Elektrotechnickej fakulty Žilinskej univerzity v Žiline a VÚTCH-CHEMITEX, spol. s. r. o., ktorý je chránený prihláškou patentu a úžitkového vzoru. V súčasnosti prihlasovatelia patentu rokujú so slovenským výrobcom o podmienkach výroby na území Slovenska. Išlo o dlhodobú spoluprácu podporenú prostriedkami zo Štrukturálnych fondov EÚ a Agentúrou na podporu výskumu a vývoja.
Na Žilinskej univerzite v Žiline už dlhodobo prebieha výskum inteligentných textílií, z ktorých je možné vyrábať inteligentné odevy. Ich hlavnou úlohou je monitorovať vitálne funkcie osôb, ktoré ich majú oblečené. Medzi základné monitorované funkcie patrí: krvný tlak a pulz srdca, frekvencia a hĺbka dýchania a potenie sa. Vedci tak napríklad overovali kvalitu dvoch typov textilných multifilamentových hodvábov s vysokou elektrickou vodivosťou. Išlo o vlákna pokované vrstvou striebra. V ďalšom kroku odborníci preverili širokú variabilitu technologických možností prípravy dvojzložkových a trojzložkových zmesných priadzí, pričom bola využitá technológia zosúkavania štandardných (ba, PP, PES, PA, Lycra) a špeciálnych elektrovodivých vlákien do jednej elektricky vodivej zmesnej priadze.
Vedci zo Žilinskej univerzity v Žiline analyzovali tiež podmienky vplyvu veľkosti vodivej textílie a technológie jej spracovania na zmenu dĺžkového elektrického odporu, ktorý bol dosiahnutý na požadovanú úroveň, a to v každom smere plochy. Vyvinuli rovnako tak elektricky vodivú šijaciu niť s merným elektrickým odporom, ktorá bola použitá aj na laboratórne overenie prípravy rady dátových a napájacích vodičov technológiou vyšívania. Na prototype textilného senzora bola vykonaná prvotná skúška funkčnosti snímania EKG signálu pomocou stimulácie pacienta, ako aj meranie na reálnej osobe.
Miniatúrne snímače na zber dát sa väčšinou nachádzajú priamo v samotnej štruktúre špeciálnych vodivých textilných vlákien. Vlákna tkaniny inteligentného odevu sa okrem bežných zložiek, ako sú bavlna a polyester, skladajú aj z vodičov s veľmi malými prierezmi.
Zozbierané údaje o vitálnych funkciách sa bezdrôtovo posielajú na server, ktorý na základe získaných údajov a lekármi navrhnutých algoritmov, monitoruje zdravotný stav sledovanej osoby. V prípade, že algoritmus vyhodnotí zozbierané údaje ako rizikové, odošle ich lekárom, ktorí môžu vykonať opatrenia na záchranu ľudského života. Monitorovací systém tiež môže autonómne privolať osobe so zlým zdravotným stavom rýchlu zdravotnú pomoc. Prioritné uplatnenie má toto zariadenie nájsť v oblasti zdravotníctva a športu.
V rámci Univerzitného vedeckého parku Žilinskej univerzity v Žiline bolo za účelom skúmania inteligentných textílií vytvorené aj špecializované laboratórium, v ktorom výskumní pracovníci realizujú svoje aktivity. Ide o Laboratórium monitorovania vitálnych parametrov, čo je komplex priestorov vo forme štandardného bytu, ktorý je špičkovo vybavený komerčne dostupnými komplexnými systémami domácej starostlivosti a monitorovania vitálnych funkcií. Ďalším dôležitým článkom je Laboratórium vývoja a výroby prototypovej elektroniky, kde sa nachádza 3D tlačiareň a špeciálny šijací stroj na inteligentné textílie.
Univerzitný vedecký park Žilinskej univerzity v Žiline sa celkovo orientuje na vedecký prístup k riešeniu problémov aplikovaných v praxi, pričom využíva a integruje nielen skúsenosti vedcov, ale aj znalosti odborníkov z praxe. Jeho cieľom je vytvoriť funkčný systém prenosu výsledkov výskumu a vývoja do praxe s dlhodobou udržateľnosťou, ale aj zlepšenie kvality života pomocou technologických inovácií.
*********************************************
Žilinská univerzita v Žiline je moderná vysoká škola univerzitného typu s bohatou tradíciou. Na siedmich fakultách (Fakulta prevádzky a ekonomiky dopravy a spojov, Strojnícka fakulta, Elektrotechnická fakulta, Stavebná fakulta, Fakulta riadenia a informatiky, Fakulta bezpečnostného inžinierstva a Fakulta humanitných vied) sa aktuálne vzdeláva viac ako 8 000 študentov spolu v 179 akreditovaných študijných programoch vo všetkých formách a stupňoch vysokoškolského štúdia. Na Žilinskej univerzite v Žiline úspešne ukončilo štúdium doteraz viac ako 80 000 absolventov, z toho 2 000 zahraničných. Na univerzite pôsobí viac ako 1 600 zamestnancov, z toho 650 vysokoškolských učiteľov. Svojou viac ako šesťdesiatročnou históriou zaujíma popredné miesto v slovenskom vzdelávacom priestore, a to nielen počtom študentov, ponukou akreditovaných študijných programov, ale najmä výraznými výskumnými a medzinárodnými aktivitami.
Informácie a foto poskytla: Ing. Martina Slavíková z Oddelenia pre medzinárodné vzťahy a marketing Žilinskej univerzity v Žiline
Spracovala: Slávka Cigáňová (Habrmanová), NCP VaT pri CVTI SR
Uverejnila: VČ