¿Qué tan inteligente es tu camisa?

Definición de estándares para una nueva generación de textiles inteligentes

Por Jack Maxwell

El uso de la palabra "inteligente", como mensaje para un producto o dispositivo que excede las funciones normales de sus homólogos menos inteligentes, está bien establecido en el diccionario moderno. Sin embargo, lo que significa exactamente está menos reconocido.

Hay coches inteligentes en desarrollo que algún día, nos dijeron, podrán conducir de forma autónoma. Hay teléfonos inteligentes en nuestros bolsillos y carteras que ofrecen un portal a la riqueza infinita de Internet.

Y una categoría relativamente nueva de productos inteligentes ahora está ganando popularidad: textiles inteligentes. Esta industria en constante evolución engloba todo lo que va desde ropa que protege a los trabajadores médicos contra contaminantes trasportados por el aire hasta uniformes de soldados que pueden recargar sus dispositivos electrónicos en el campo, y sábanas que algún día podrán controlar los signos vitales de los pacientes de hospital.

Pero definir lo que constituye un textil inteligente ha sido casi tan desafiante como crear uno. Afortunadamente, ASTM tiene una larga historia de ayudar a los investigadores, fabricantes, consumidores y otros involucrados con las nuevas tecnologías para establecer un consenso sobre la terminología y las estándares. El ejemplo más reciente: el subcomité recientemente establecido sobre textiles inteligentes (D13.50), que está bajo el auspicio del Comité sobre textiles de ASTM (D13). Los textiles inteligentes son un campo de rápido crecimiento, y un conjunto robusto de estándares puede ayudar a que la industria alcance su máximo potencial.

Grados de inteligencia

Uno de los problemas clave que enfrentan todos los que intentan llegar a comprender la tecnología de textiles inteligentes es diferenciar entre la amplia gama de productos que se encuentran bajo esta denominación genérica.

Jesse Jur, Ph.D., es un profesor asistente de ingeniería textil, química y ciencia en la Facultad de textiles de la Universidad del estado de Carolina del Norte. "Un textil inteligente se define con mayor facilidad como un textil que es responsivo", explica Jur. "Desde esta perspectiva, 'textiles inteligentes' puede ser un término muy amplio. Puede involucrar los textiles que tienen un recubrimiento específico que cambia en respuesta a estímulos externos, o uno que esté conectado eléctricamente por medio de sensores para brindar informaciones al usuario. Este último es de interés creciente, y se considera frecuentemente como textil electrónico".

Las personas orientadas al buen estado físico pueden estar familiarizadas con las camisetas que desvían el sudor del cuerpo para mantener al corredor o ciclista seco y fresco. Pero las innovaciones más recientes de los fabricantes como Schoeller y fabricantes de vestimenta para uso al aire libre como Columbia llevan el concepto al próximo nivel a través del uso de telas de cambio de fase, que realmente ajustan su permeabilidad a medida que la temperatura corporal del usuario fluctúa. Cuando se está caliente, los poros de la tela se agrandan para refrigerarlo; en condiciones frías, los poros se cierran para ayudar al usuario a mantener el calor.

Las telas de cambio de fase podrían ser un buen complemento para los avances en textiles electrónicos. Los fabricantes de vestimenta atlética han estado en la vanguardia cuando se trata de incorporar la electrónica en sus diseños más recientes.

Joshua Teitelbaum, un funcionario del Departamento de Comercio de los EE. UU., ofrece tres ejemplos: "En los EE. UU., Under Armour ofrece actualmente un zapato inteligente con la habilidad de rastrear las corridas de un usuario y los datos del estado físico. Google y Levi’s se han aliado a través del Proyecto Jacquard para producir mezclilla inteligente, incluida una nueva chaqueta para ciclistas que permite que el usuario toque o deslice el dedo a través de su superficie para interactuar con su teléfono; por ejemplo, preguntar a Google Maps direcciones o responder llamadas. A nivel internacional, Adidas ha desarrollado una camisa inteligente para usar debajo de los uniformes de los jugadores, que reúne datos biométricos de cada atleta y los comparte con los entrenadores en tiempo real, permitiéndoles desarrollar entrenamientos focalizados en el campo o identificar a jugadores cansados”.

Jur resalta que el mercado para estos productos aún está madurando. "Muchas de las empresas principales de vestimenta deportiva tienen actividades en el espacio de los textiles electrónicos", dice Jur, "y a pesar que algunos productos aún no pueden producirse en gran escala o tienen un costo que coloca el producto fuera de alcance para una base de consumo más amplia, esperamos que la situación cambie pronto”.

Vestimenta militar inteligente

Mientras todos, desde atletas extremos hasta deportistas de fin de semana, se pueden beneficiar del equipo que controla sus entrenamientos, Teitelbaum observa que "el buen estado físico es solo una de las aplicaciones posibles para las telas inteligentes. También vimos un crecimiento en los sectores militares, médicos, de transporte e industriales".

Una de las iniciativas más interesantes en el área de aplicaciones militares se enfoca en alivianar la carga del soldado de infantería. Los estudios realizados por el Ejército de los EE. UU. indican que un soldado completamente equipado lleva entre 50 y 120 libras [entre 22 y 55 kg] de equipos, incluidos cargadores y baterías para dispositivos como unidades de GPS y teléfonos celulares. La investigación de formas para reducir esta carga con textiles electrónicos es realmente prometedora.

"Estamos explorando el uso de estos textiles para convertir el uniforme de combate en un bus de datos y energía", dice Carole Winterhalter, directora de tecnología del Instituto de innovación en la fabricación de textiles y fibras revolucionarias (Revolutionary Fibers and Textiles Manufacturing Innovation Institute), que trabaja en el Centro de investigación, desarrollo e ingeniería militar Natick del Ejército de los EE. UU. (U.S. Army Natick Soldier Research, Development, and Engineering Center). "Ahora mismo, la ropa de combate es pasiva. No 'hace' nada. Pero al integrar una red conductora dentro de la tela, cortando partes de estampado, cosiéndolas a una prenda y uniendo los elementos conductores, podemos crear rutas conductoras que se utilizan para transportar energía y datos de un dispositivo a otro. Exactamente igual que un bus vehicular transporta gente, un bus de ropa transporta energía".

Pero ¿de dónde viene la energía? Winterhalter menciona tecnologías como "acumuladores de energía de vestir", como paneles fotovoltaicos en cascos y mochilas que utilizan la energía solar, y la energía cinética producida por el movimiento de una mochila e incluso las rodillas del usuario. Estas nuevas herramientas permiten a los soldados generar energía con el movimiento, y eliminan el peso extra de las baterías y cargadores.

En términos de datos, las camisas de uniforme que controlan e informan sobre el estado fisiológico de un soldado — parecidas a un rastreador de estado físico de vestir — son otra aplicación militar potencial. "También estamos viendo formas de eliminar la necesidad de llevar antenas rígidas, tiesas, incorporando versiones flexibles en el uniforme", dice Winterhalter.

Aplicaciones del sector de la salud

El envejecimiento de las poblaciones significa que más y más gente visitará los hospitales, se trasladará a casas para ancianos y otras instituciones de vivienda asistidas, y dependerá de los doctores, enfermeras y otros profesionales del sector de la salud. Los datos muestran que estos trabajadores tienen los índices más altos de enfermedad y lesión de cualquier trabajo, por lo que las empresas de textiles inteligentes que atienden las aplicaciones médicas están desarrollando productos que afrontan los riesgos inherentes al trabajo.

Por ejemplo, VESTEX — descrita por el fabricante Vestagen como una tela de "barrera activa" — incorpora una barrera líquida altamente repelente y un tratamiento antimicrobiano durable. "Los atuendos hechos con VESTEX son resistentes a la colonización bacteriana provocada por la transferencia de microorganismos peligrosos contenidos en las salpicaduras y derrames de fluidos corporales, por lo que brindan una protección mejorada a los trabajadores del sector de la salud", de acuerdo con Uncas "Ben" Favret, III, fundador y presidente de Vestagen.

Favret dice: "las tecnologías de barrera activa como las de VESTEX son aplicables a cualquier trabajo en el que un usuario pueda estar expuesto a contaminantes. Y estas tecnologías se pueden combinar con el monitoreo electrónico. Por ejemplo, una sábana con propiedades especiales que limitan la fricción contra la piel para reducir la incidencia de úlceras por presión también puede incorporar una función de monitoreo que controle la temperatura del paciente y avise al personal del hospital cuando alcance un pico de fiebre".

Jur también está entusiasmado sobre el potencial para los textiles inteligentes en aplicaciones médicas. "El monitoreo de salud es la mayor oportunidad innovadora hacia la revolución en nuestra manera de pensar sobre los cuidados médicos preventivos", comenta. Por ejemplo, agrega, "las camisas que son capaces de llevar el consultorio del doctor consigo y ofrecen información en formas relevantes para usted, tienen la oportunidad de crear un gran impacto".

Definición de términos, desarrollo de estándares

El Comité D13 engloba 30 subcomités que tratan sobre todo lo que va desde fibras de algodón hasta revestimientos textiles para pisos y medidas corporales para las tallas de ropa. El nuevo subcomité sobre textiles inteligentes queda comprendido en el ámbito del Comité D13.

"Los innovadores y fabricantes de textiles electrónicos ya están enfrentando desafíos para combinar dos industrias muy diferentes: aparatos electrónicos y textiles", observa la gerenta de personal del Comité D13 Jennifer Rodgers. "Las estándares, y las organizaciones de estándares como ASTM International, reúnen a todas las partes interesadas para discutir esos temas y determinar métodos de prueba, especificaciones, prácticas óptimas, e incluso terminología y lenguaje".

Favret entiende lo importante que es tener "un lenguaje común y definiciones con las que todos estén de acuerdo. De hecho, la propia definición de la frase 'textiles inteligentes' aún está en proceso; ¿qué es lo que realmente significa este término?" Winterhalter también plantea esta cuestión. "Desde una perspectiva militar, existe la necesidad de llegar a un acuerdo sobre qué es y qué no es un textil inteligente", comenta. "También es vital desarrollar métodos de prueba que cubran ambos sistemas como un todo y como componentes individuales".

Teitelbaum concuerda en que son necesarios los métodos de prueba de consenso para el desempeño de los textiles inteligentes en áreas como lavado y planchado doméstico, seguridad eléctrica y compatibilidad electromagnética (para garantizar que los productos de tela inteligente no interfieran con el marcapasos de un usuario, por ejemplo), y mitigación de la corrosión de los aparatos electrónicos encapsulados causada por tintes, acabados, perfumes y sudor, entre otros.

El subcomité hará uso de la experiencia del Comité D13, como también de los numerosos especialistas de los siguientes Comités de ASTM: F23 sobre vestimenta y equipos de protección personal, E56 sobre nanotecnología, F42 sobre tecnologías de fabricación aditivas, F04 sobre materiales y equipos médicos y quirúrgicos y F15 sobre productos de consumo, para nombrar solo algunos.

"También coordinaremos el trabajo con nuestros asociados de la industria", dice Rodgers, "como la Asociación Estadounidense de Químicos y Coloristas Textiles (American Association of Textile Chemists and Colorists) y la Asociación Internacional de Telas Industriales (Industrial Fabrics Association International). Y buscaremos establecer nuevas relaciones respecto a textiles con organizaciones que puedan tener experiencia en el campo de la provisión de equipos electrónicos. Queremos dar a todos la oportunidad de involucrarse en la creación de una estándare y en la definición de su contenido final. La efectividad definitiva de una estándare depende de su relevancia en el mercado, por lo que alentamos fuertemente a cada persona interesada a unirse al subcomité D13.50 e involucrarse en este esfuerzo".

Jack Maxwell es un escritor autónomo basado en Westmont, New Jersey.