Elektroniska textilier, som värmedynor och elektriska filtar, kan hålla användaren varm och hjälpa till att lindra värk och smärta. Långvarig användning av dessa apparater kan dock orsaka värmerelaterade sjukdomar, t.ex. hypertermi eller brännskador.
Nyligen har en grupp forskare designat och testat en ”smart” jacka utrustad med miljösensorer, värmegenererande och färgskiftande garn samt artificiell intelligens (AI) för att reglera temperaturen och förhindra överhettning. Deras resultat publiceras i ACS Applied Materials & Interfaces.
Vissa elektroniska textilier, eller e-textilier, har sensorer som kan övervaka bärarens hjärtfrekvens, blodtryck och rörelse, eller kan anslutas via Bluetooth till mobilappar som kontrollerar temperaturen. Men trots de tekniska framstegen kan användarna fortfarande skadas av dessa produkter. Äldre människor är särskilt utsatta för värmerelaterade skador på grund av minskad värmekänslighet, och boende på vårdhem och serviceboenden är sårbara eftersom deras temperaturer inte alltid kan övervakas enkelt eller ofta av vårdpersonal.
Jeanne Tan och hennes medarbetare trodde att de kunde förbättra e-textilsäkerheten genom att kombinera AI-drivna system med termokromt garn för att skapa ett tyg som värmer användaren utan att överhettas och som ger omedelbara temperaturavläsningar för enkel övervakning.
Forskarna skapade en intelligent värmejacka av sin nya e-textil som innehåller värmegenererande, silverbelagt garn och två typer av termokromt garn. Det silverbelagda garnet värmer upp plagget med mindre volym och mer flexibilitet än kolfiber som traditionellt används. Det AI-baserade temperaturkontrollsystemet i jackan tränades på 50 försökspersoner i olika åldrar, kön och kroppstyper som identifierade sina ideala värmeinställningar i miljöer med varierande temperaturer, luftfuktighet och vindhastigheter.
De färgskiftande garnerna tillförde jackan en säkerhetsfunktion, där ett garn skiftar från lila till rosa för att indikera en uppvärmningstemperatur över 30 grader Celsius, vilket gör det enkelt att övervaka temperaturen under dagen. I mörka miljöer gav det andra polymera optiska fibergarnet ifrån sig ett blått, gult eller rött sken för att indikera temperaturer på 30 grader (86 F), 40 grader (104 F) respektive 50 grader (122 F).
I en demonstration indikerade de termokroma och optiska fibergarnen i jackan exakt uppvärmningstemperaturen, och jackans AI-komponent förutspådde en behaglig temperatur och tillhandahöll konsekvent uppvärmning för bäraren, även när miljön förändrades. Enligt teamet kan deras e-textilteknik i framtiden användas i olika applikationer, från uppvärmda bilsäten och möbler till rymddräkter.
För mer information: Ching Lee et al, Intelligent Thermochromic Heating E-Textile for Personalized Temperature Control in Healthcare, ACS Applied Materials & Interfaces (2025). DOI: 10.1021/acsami.4c19174
