Умная куртка: Штука дня: PYKRS — умная куртка с подогревом и детектором падений

Умная куртка получит электроэнергию от трения и пота

Американские
ученые разработали умную куртку, в
которой сочетаются
два вида получения
электроэнергии из
человеческого тела. Трибоэлектрический
генератор вырабатывает электричество
за
счет трения,
когда человек движется, а работающий
на поту человека биотопливный элемент
— даже после того, как движение
прекратилось. За десять минут быстрой
ходьбы такая куртка запасает энергию,
которой достаточно, чтобы питать
жидкокристаллический дисплей в течение
тридцати минут.
Результаты
исследования опубликованы
в журнале Nature
Communications.

Одежда
со встроенными электронными устройствами
уже давно перестала восприниматься как
предмет из фантастических фильмов, хотя серийно выпускаемые устройства все еще редки. Например, Google
и
Levi’s
выпустили умную куртку, которая позволяет управлять смартфоном, прикасаясь к
рукаву. В
Nokia
разработали
куртку для спасателей, которая оснащена
термометром,
пульсометром и
GPS-трекером,
данные с которых отображаются на
встроенном экране и отсылаются на
станцию для наблюдения за спасателем
в реальном времени. Однако,
у умной одежды есть слабое место —
заряжать
ее
от
сети не
всегда удобно, а
аккумуляторы
могут делать ее более тяжелой и неудобной
в носке. Поэтому
ученые
ищут для умных курток и штанов альтернативные
способы подзарядки. Для
этого можно
использовать гибкие солнечные элементы,
трибоэлектрические
генераторы, которые
работают от трения, а
также миниатюрные биотопливные ячейки,
в которых электричество вырабатывается
за
счет окисления
компонентов человеческого
пота и
слез.

Американские
материаловеды под руководством Джозефа
Ванга
(Joseph
Wang) из
Университета Сан Диего разработали
умную куртку, в
которой электричество
генерируется двумя способами одновременно.
Ученые
хотели сделать куртку, которая работает
независимо от внешних условий, и намеренно
не стали использовать
гибкие солнечные элементы, ведь их
эффективность зависит от освещенности
и резко падает в плохую погоду или в
темное время суток. Вместо
этого они
положились
на два типа
устройств, работа которых
целиком определяется
активностью
человека — трибоэлектрические
генераторы и миниатюрные биотопливные
ячейки.
Кроме
того на куртке расположили компактные
и
легкие
суперконденсаторы, которые помогают
запасать
избыток энергии.

За
получение
электроэнергии из
механической энергии
движений человека
отвечают два
трибоэлектрических
генератора.
Каждый генератор состоит из двух частей —
неподвидвжные
части
из
политетрафлюроэтилена (PTFE)
располагаются
на боках куртки, а подвижные из
композита этилцеллюлозы с полиуретаном
(EC-PU)
— на внутренних
частях
рукавов
куртки.
Когда
человек идет
или бежит,
подвижная и неподвижная части трутся
друг о друга, и
в PTFE
накапливаются
отрицательные заряды, а в EC-PU
— положительные.
Авторы
работы собрали
трибоэлектрический генератор, который
может работать при
частоте от 0,833
герца
— с такой частотой трутся части генератора
во
время неспешной
ходьбы.
Кроме
того, обе части генератора протестировали
на механическую прочность
— их сминали в
произвольных направлениях по
100 раз, чтобы
убедиться, что эффективность
получения электроэнергии не
снижается.

Биотопливные
ячейки авторы
работы разместили
на груди куртки,
а
для сбора пота добавили на кожу в области
прилегания ткани
гидрогель на основе поливинилацетата.
Работа
таких
элементов основана на окислении
лактат-ионов из
пота
с
помощью фермента лактат-оксидазы,
который наносят на анод. На катоде при
этом происходит восстановление
кислорода
под действием другого фермента — билирубиноксидазы.

Суперконденсаторы
на основе углеродных
нанотрубок и полимера PEDOT:PSS
также расположили
на груди куртки. Все
используемые
модули были
напечатаны с
помощью застывающих полимерных чернил
на подложке из текстиля, а для их
соединения
использовали
серебрянный проводник в полимерной
оболочке.
Части умной куртки состоят из нетоксичных
соединений, поэтому даже
при ее
повреждении здоровью человека ничто
не угрожает.

 

Согласно
задумке авторов, два способа получения
электроэнергии дополняют друг друга.
Трибоэлектрический
генератор работает только
в
то время, когда человек двигается.
Биотопливный
элемент включается в
работу чуть
позже,
по мере накопления пота на
коже,
зато
получение
электроэнергии продолжается и
после того, как человек остановился.
Используя
два генератора вместе
можно
добиться
непрерывной выработки электроэнергии. В
результате за
десять
минут быстрой ходьбы (с частотой трения
1,5 герца)
умная
куртка может запасти
электроэнергию, которой
достаточно для питания жидкокристаллического
дисплея в
течение 30 минут.

Еще
один способ получения электроэнергии
в носимых устройствах — термоэлектрические
генераторы. Такие генераторы
не очень хорошо подходят для одежды —
чтобы тепло не терялось, их обычно
приклеивают прямо к коже — а
еще часто бывают хрупкими,
и могут
сломаться, когда человек совершает
резкие движения. Китайские ученые сумели
решить эту
проблему и создали
гибкий термоэлектрический генератор
с эффектом самовосстановления.
Полупроводниковые пластины в таком
генераторе расположены на подложке из
полиамина, а проводку сделана из жидкого
сплава галлия с индием. Устройство можно
сгибать и ломать — после возвращения
в исходное положение, оно восстанавливает
свою проводимость мгновенно, а механическая
упругость возвращается к первоначальным
значениям еще спустя полтора часа. 

Наталия Самойлова

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Инженеры разработали умную одежду, которая поднимает капюшон или рукав при нажатии кнопки

Инженер из Университета Райса Дэн Престон не отличается экстравагантным стилем. Но он предложил довольно креативный подход к моде. Его команда создала блестящую черную куртку, которая выполняет логические операции без электроники. Например, при нажатии кнопки капюшон поднимается и опускается, а еще она содержит простую 1-битную память, которая хранит состояние капюшона.

Престон называет это «неэлектронной долговечной логикой в устройстве на текстильной основе».

В чем особенность дизайна? В куртке нет ни Arduino, ни полупроводниковых чипов. В ней нет батарей. Престон и его команда вырезали куски нейлоновой тафты и склеили из них надувные мешки размером примерно в половину визитной карточки. Затем их соединили маленькими мягкими трубочками и вложили в куртку.

С помощью кнопок можно управлять потоком воздуха из баллона с углекислым газом. Увеличиваясь или уменьшаясь в объеме, они образуют изгибы, которые либо надувают, либо сдувают воздушный мешок в капюшоне, заставляя его подниматься и опускаться.

На первый взгляд куртка похожа скорее на велосипедную шину, чем на компьютер. Но Престон предлагает воспринимать воздушные мешочки как аналог электронных транзисторов в электросхеме.

«Мы просто заменяем напряжение давлением, а ток — потоком жидкости или воздухом», — объясняет он.

Для этого команда создала воздушный инвертор. В электронной схеме этот элемент принимает некоторый входной сигнал — скажем, 1, соответствующий высокому напряжению, — и изменяет его на 0, низкое напряжение. В случае с толстовкой воздух, поступающий в мешочек, может находиться под высоким давлением, а мешочек может преобразовывать его в низкое давление или наоборот.

Технология берет свое начало из разработок времен холодной войны, когда инженеры создавали логические устройства, работающие на воздухе и не подверженные влиянию электромагнитных импульсов.

«Я действительно рад видеть, что люди радикально выходят за рамки передовых технологий в области носимых устройств», — отмечает инженер-механик Майкл Венер из Университета Висконсин-Мэдисон, который не принимал участия в работе.

Читайте по теме:

Стартап из Кремниевой долины анонсировал «умные» контактные линзы

От смарт-часов до умного пластыря: что происходит на рынке медицинских носимых устройств

Одна из главных новаторских идей проекта — использование пневматических логических схем. Носимые устройства вроде Fitbir и Apple Watch, обычно являются «скромной адаптацией традиционных устройств», объясняет Венер.

Куртка относится к категории «мягких роботов», которые представляют собой автоматизированные программируемые машины, изготовленные из гибких материалов — резины, силикона или ткани. В последние годы исследователи начали разрабатывать машины, которые потенциально могли бы работать бок о бок с людьми. Как правило, они движутся с меньшей точностью, чем их аналоги из твердого металла, но при этом способны на более мягкие прикосновения.

«Если во время работы вы столкнетесь с роботом, в лучшем случае вы попадаете в больницу, — говорит Венер. — Если это мягкий робот — большой воздушный мешок — это лишь забавное происшествие, которое скрасит день».

Другими словами, мягкие роботы должны легче и безопаснее интегрироваться в обычную человеческую деятельность. Поскольку Престон изготовил логические элементы из ткани, умная куртка вполне похожа на обычный предмет одежды.

«Людям очень легко адаптироваться к этому и не чувствовать, что они носят что-то странное», — говорит инженер-механик Вэньлун Чжан из Университета штата Аризона, который не участвовал в этой работе.

Кроме того, компьютер на основе ткани более прочен, чем полупроводниковый. Чтобы проверить прочность куртки, команда поместила компонент, изготовленный из нескольких тканевых мешочков, в сетчатый пакет и 20 раз пропустила его через стиральную машину.

Разработку даже переехали на пикапе Toyota Tacoma 2002 года выпуска. Сумки с воздухом все еще работали. Представьте, что бы было с Apple Watch.

Проект не только демонстрирует, что можно создавать логические схемы из одежды, но и может помочь людям с ограниченными возможностями, которым трудно поднимать или опускать капюшон. В дополнение к куртке они сделали рубашку, которая помогает поднять руку в плечевом суставе. В рубашку вшиты воздушные мешки на торсе, которые накачивают мехи, похожие на гармошку, под мышкой.

Сейчас компания находится на ранней стадии и собирается сделать технологию доступной для потребителей. Также хотели бы проверить безопасность этой одежды в клинических условиях, чтобы ее могли использовать пациенты медицинских учреждений.

Пока что в куртку встроена довольно базовая логика. Но команда Престона спроектировала компоненты таким образом, чтобы будущие устройства можно было последовательно комбинировать для выполнения более сложных вычислительных задач. Например, будущая версия куртки может включать датчик температуры, который будет учитываться в ее действиях.

«Мы можем эмулировать любую функциональность электронного компьютера, — говорит Престон. — Конечно, это может занять немного больше времени, но физически это возможно».

Текущая версия куртки может выполнять одну логическую операцию в секунду, при том что домашний ПК совершает более миллиарда операций. На практике это означает, что она способна выполнять только короткие последовательности команд. Чжан отмечает, что из-за скорости логики и некоторых других инженерных трудностей подобным текстильным роботам потребуется от 5 до 10 лет, чтобы достичь коммерческой зрелости.

В будущем команда Престона планирует отказаться от баллона с углекислым газом. Это довольно непрактично, и его приходится периодически заполнять. Вместо этого команда хочет просто использовать окружающий воздух для накачки куртки.

В качестве отдельного проекта команда уже разработала поролоновую стельку для обуви, которая при ходьбе накачивает воздух в расположенную на талии камеру. Планируется интегрировать аналогичный дизайн в куртку.

Престон также хотел бы создать одежду, которая будет чувствовать потребности владельца и реагировать на них. Например, датчик на будущей одежде может зафиксировать начало движения и помочь ему.

Источник.

Фото на обложке: Dan Preston

Подписывайтесь на наш Telegram-канал, чтобы быть в курсе последних новостей и событий!

Куртка Dainese Smart Jacket — система подушек безопасности для мотоциклов

Dainese
|Умная куртка

Smart Jacket предлагает защиту самой передовой технологии подушек безопасности Dainese D-air®, используемой в MotoGP™, в универсальном жилете, который подойдет любому гонщику.
Его можно носить поверх или под любой другой курткой или одеждой, и он не требует подключения к мотоциклу. Кроме того, он хорошо вентилируется и легко складывается.
Он сочетает в себе всю мощь последнего поколения Dainese D-air® и удобство одежды, которую можно использовать тысячу раз.

Универсальный

Куртка для всех

и для всех видов использования. ​

Куртка Smart Jacket — это настоящая свобода защиты. Он подходит к любому наряду, его можно носить поверх или под любым другим жакетом, и он идеален.
для каждого мотоцикла и всех типов райдеров. Он выпускается в двух версиях, мужской и женской, и каждая версия доступна в шести различных размерах.
Испытайте высочайший уровень безопасности для использования в любой ситуации на дороге.​

Возьмите его с собой куда угодно

и однако. ​

Вы можете почувствовать, насколько практична куртка Smart Jacket, когда наденете ее. Он обеспечивает идеальную вентиляцию в теплые дни, а его передовые технологии выдерживают
любой ливень или погодные условия. Вне мотоцикла его можно легко сложить и хранить в сумке, кофре или рюкзаке.
Всегда носите с собой высочайшее выражение безопасности.

Удобство жилета,

интеллект снаряжения Dainese.

Уникальность Smart Jacket заключается в простоте использования. Наденьте его, и он сразу готов к защите.
Вы будете защищены более 26 часов без подзарядки благодаря долговечному аккумулятору.
Если он был активирован, все, что вам нужно сделать, это отнести его авторизованному дилеру, который без проблем заменит внутренний экран.
никаких сложных операций и длительного ожидания.

технология подушек безопасности MotoGP™,

в куртке для всех. ​

В куртке Smart Jacket используется технология Dainese D-air® последнего поколения, подушка безопасности, используемая чемпионами MotoGP™, разработанная в результате более чем 25-летних исследований в области дорожного движения.
и отслеживать. Его сложный алгоритм позволяет ему автоматически распознавать опасные ситуации и активировать их немедленно, когда это необходимо.
Он предлагает максимальный уровень защиты для водителя в удобной и действительно универсальной одежде.

Больше, чем защита спины,

без защиты спины.

Система подушек безопасности Dainese D-air® защищает спину и жизненно важные части водителя с помощью запатентованной подушки безопасности Shield с микроволокнами.
что обеспечивает высокую способность поглощать удары без необходимости использования жесткого защитного снаряжения.
Уровень защиты эквивалентен семи протекторам спины и покрывает более широкую поверхность.
чем один защитник спины, без ограничений. Безопасность воздуха.

Щит

для райдеров.

Что делает куртку Smart Jacket уникальной, так это ее Shield, запатентованная подушка безопасности от Dainese.
Его специальная структура и микроволокна гарантируют равномерное контролируемое раскрытие, обеспечивая одинаковый уровень защиты на каждом дюйме подушки безопасности.
Куртка Smart Jacket устойчива к истиранию, а ее Dainese D-air® является единственной сертифицированной защитой подушек безопасности для мотоциклов, в которой не используется жесткая защита.
на туловище (EN 1621-4 Лев. 2) или на спине (EN 1621-4 CB Лев. 1). Чувство безопасности – это настоящая свобода.

Настоящий умный

защита. ​

Мозг внутри Smart Jacket — это блок управления в системе Dainese D-air®, который без какого-либо кабеля или подключения к мотоциклу
автоматически определяет опасные ситуации и немедленно активирует Щит, чтобы защитить водителя. Всегда в нужный момент, только тогда, когда это необходимо.
Мозг, который думает и действует, чтобы обеспечить вам максимальную безопасность.

Всегда в курсе происходящего

по всему райдеру.

Мозг внутри Smart Jacket ощущает и анализирует все, что происходит вокруг водителя.
Он использует свои датчики для мониторинга и обработки данных 1000 раз в секунду.
Его сложный алгоритм активирует подушку безопасности в случае лоусайдера, хайсайдера, столкновения с предметами или другими транспортными средствами, а также столкновения сзади.
Впервые в системе подушек безопасности мотоцикла срабатывание происходит также при столкновении с неподвижным транспортным средством,
что обычно при остановке на перекрестке. Вы концентрируетесь на дороге, а куртка Smart Jacket защитит вас во время движения.

Сбор тонн данных

для действительно эффективной защиты.

Интеллект Dainese D-air® в куртке Smart Jacket является результатом множества данных, собранных за более чем 25 лет испытаний и использования.
на дороге и на треке повседневными и профессиональными гонщиками по всему миру. Этот беспрецедентный объем информации позволил
для создания системы подушек безопасности с непревзойденной эффективностью и защитой. Это как мозг, содержащий сотни тысяч переживаний.
Он всегда знает, что и когда делать.

Куртка Smart Jacket обеспечивает максимальную защиту. Этот жилет дает вам свободу жить на двух колесах без компромиссов.
Он легкий, хорошо вентилируемый, складной и водостойкий. Его можно носить поверх или под любую другую куртку или одежду.
и он предлагает безопасность интеллектуальной системы Dainese D-air®, той же, что используется чемпионами MotoGP™.
Подушка безопасности теперь действительно для всех.

Вся безопасность системы подушек безопасности Dainese, используемой в MotoGP™ и разработанной в результате более чем 25-летних исследований на дорогах и трассах, теперь воплощена в одном корпусе.
удобный жилет, подходящий для любой дорожной ситуации. Smart Jacket отслеживает все, что происходит вокруг водителя, 1000 раз в секунду.
Он всегда активирует Щит, когда это необходимо, и только тогда, чтобы обеспечить всаднику максимальную защиту.
Такой свободы не было раньше и не будет уже никогда.

ВНИМАНИЕ: Перед покупкой и использованием D-air® внимательно прочитайте инструкции и предупреждения в
Руководство пользователя.

Коллекция Smart Jacket

Куртка Dainese D-Air Smart с длинным рукавом

Стиль продукта Черный / 44	РевЗилла Артикул № 10064227	МФР. Продукт № 1D20028-001-44	ДоступностьВ наличии: Отправка на следующий рабочий день
Стиль продукта Черный / 46	РевЗилла Артикул № 10064228	МФР. Продукт № 1D20028-001-46	ДоступностьВ наличии: Отправка на следующий рабочий день
Стиль продукта Черный / 48	РевЗилла Артикул № 10064229	МФР. Продукт № 1D20028-001-48	ДоступностьВ наличии: Отправка на следующий рабочий день
Стиль продукта Черный / 50	РевЗилла Артикул № 10064230	МФР. Продукт № 1D20028-001-50	ДоступностьВ наличии: Отправка на следующий рабочий день
Стиль продукта Черный / 52	РевЗилла Артикул № 10064231	МФР. Продукт № 1D20028-001-52	ДоступностьВ наличии: Отправка на следующий рабочий день
Стиль продукта Черный / 54	РевЗилла Артикул № 10064232	МФР. Продукт № 1D20028-001-54	ДоступностьВ наличии: Отправка на следующий рабочий день
Стиль продукта Черный / 56	РевЗилла Артикул № 10064233	МФР.