Počuli ste už o tom, že by bolo možné preveriť si, či správne funguje naše telo prostredníctvom toho, čo máme práve na sebe? Dá sa to. Inteligentné textílie a odevy slúžiace na monitorovanie vitálnych funkcií človeka skúma vedecký tím na Žilinskej univerzite v Žiline.
Vedecký tím realizoval výskum, počas ktorého bola overená kvalita dvoch typov textilných multifilamentových hodvábov s vysokou elektrickou vodivosťou. Jednalo sa o vlákna pokované vrstvou striebra. V ďalšom kroku vedci 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.
Spracovateľnosť a kvalita elektrovodivých zmesných priadzí bola následne overená v sortimente hladkých a krytých jednolicných záťažných hadicových pletenín, dutinkového žakaru a intarzie pripravenej na plochých pletacích strojoch.
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.
Ako uvádzajú autori tohto projektu, samotný inteligentný odevný systém tvorí sústava textilných senzorov a elektród, pripravených z elektricky vodivých textílií na báze zmesných elektricky vodivých priadzí, spojených s riadiacou jednotkou pomocou dátových a napájacích vodičov. Na snímanie a prenos biomedicínskych signálov má byť využité textilné rozhranie realizované integrovaním textilných elektród. Vedci pri tom využívajú progresívne technológie spracovania signálov a možnosti moderných komunikačných bezdrôtových systémov aplikovateľných na rôzne zariadenia (PC, smartphone, tablet), výsledkom čoho je analýza, resp. real-time monitorovanie zdravotného stavu človeka.
Medzi dôležité míľniky tohto projektu patria spracovanie návrhu konštrukcie a realizácia textilnej elektródy so zabudovanými mikroelektronickými prvkami na základe doteraz realizovaného výskumu a prototypov elektród. Ďalej je to overenie kompatibility prepojenia textilných senzorov s mikroelektronikou, aktívnych elektród s riadiacou jednotkou pomocou dátových a napájacích vodičov. Nasledovne sa má uskutočniť tvorba a testovanie inovatívnych algoritmov pre analýzu, vyhodnotenie, zobrazenie a archiváciu nasnímaných signálov.
V neposlednom rade je dôležitým míľnikom aj modelové riešenie konštrukcie prototypu inteligentného odevu so zabudovanými textilnými senzormi, kapacitnými elektródami, mikroelektronikou, komunikačným rozhraním a terminálom s používateľským rozhraním pre interpretáciu nameraných biodát určených na monitoring zdravotného stavu človeka.
Prioritné uplatnenie by malo toto skutočne šikovné zariadenie nájsť v oblasti zdravotníctva a športu. Na riešení problematiky inteligentných textílií sa spoločne podieľa Žilinská univerzita v zastúpení Univerzitným vedeckým parkom, ale aj Katedrou teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva, rovnako tak Katedrou telekomunikácií a multimédií. Ďalším aktérom tohto projektu je VÚTCH – Chemitex, s. r. o.
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 ajznalosti 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.
Operuje v 4 výskumných oblastiach: inteligentné dopravné systémy, inteligentné výrobné systémy, pokrokové materiály a technológie, informačno-komunikačné technológie. Ide o unikátne výskumné pracovisko na medzinárodnej úrovni. Budovy s 15-timi špičkovými laboratóriami boli otvorené v decembri 2015.
Spracovala: Slávka Habrmanová, NCP VaT pri CVTI SR
Zdroj: http://uvp.uniza.sk/den-otvorenych-dveri-uvp-uniza/
Foto: Ing. Jana Jarošová, PhD., ŽU v Žiline
Uverejnila: ZVČ