ΤΑ ΡΟΥΧΑ ΤΟΥ ΜΕΛΛΟΝΤΟΣ ΜΕΤΡΟΥΝ ΤΗΝ ΠΙΕΣΗ ΚΑΙ ΣΚΟΤΩΝΟΥΝ ΜΙΚΡΟΒΙΑ

Τα smart κινητά και ρολόγια ήταν μόνο η αρχή. Η επόμενη μεγάλη τεχνολογική αναβάθμιση της καθημερινότητας ίσως γίνει με μπλουζάκια και άλλα ρούχα που θα μετρούν δείκτες υγείας, θα διατηρούν τη θερμοκρασία τους για να μη ζεσταίνεσαι ή κρυώνεις και, το πιο σημαντικό, θα εξολοθρεύουν τα μικρόβια.

Τι κι αν πέρασε το πρώτο τέταρτο του 21ου αιώνα και ιπτάμενα αυτοκίνητα δεν είδαμε; Τα αξιοθαύμαστα και αξιοπερίεργα δεν έλειψαν, με πρώτο και καλύτερο ότι η τεχνολογία κατάφερε να γίνεται εξυπνότερη με τάχιστους ρυθμούς –και να τα smart κινητά, να τα smart ρολόγια, να οι smart τηλεοράσεις και άλλα ηλεκτρονικά είδη–, κόντρα στον άνθρωπο που βλέπει το IQ του να πέφτει. Αναμενόμενο δεν ήταν να ακολουθήσει ο κλάδος της ένδυσης, για να δούμε μια μέρα τα ρούχα να μας ξεπερνούν σε ευφυΐα;

Με την παραπάνω ιντριγκαδόρικη φράση για τίτλο κυκλοφόρησαν τα νέα από το Πανεπιστήμιο της Τζόρτζια για τη σημαντική μελέτη που εκπονούν ερευνητές του γύρω από την ανάπτυξη και πιθανή χρήση «έξυπνων» υφασμάτων (smart ή e-textiles). Όχι για δημιουργίες που θα πρωταγωνιστήσουν σε φαντασμαγορικές επιδείξεις μόδας ή θα μιμούνται τη high-tech περιβολή του (πολύ μπροστά για την εποχή του) Αστυνόμου Σαΐνη, αλλά για την παραγωγή ταπεινότερων ρούχων, ικανών να διατηρούν σταθερή τη θερμοκρασία του σώματος και να καταγράφουν ζωτικές ενδείξεις όσο τα φοράς, όπως τους παλμούς, την αρτηριακή πίεση και τα επίπεδα οξυγόνου, ή και να προφυλάσσουν από διάφορα μικρόβια. Δεν το λες και λίγο.

Στο επίκεντρο της ανασκόπησης εκατοντάδων μελετών βρίσκονται τα MXenes, δισδιάστατα νανοϋλικά με βάση μέταλλα, τα οποία μπορούν να επικαλυφθούν ή να εκτυπωθούν απευθείας πάνω στις ίνες υφασμάτων και να χρησιμοποιηθούν σε ιατρικές και νοσοκομειακές στολές, ρόμπες ασθενών ή ρούχα γυμναστικής.

Τα MXenes είναι δισδιάστατα νανοϋλικά με βάση μέταλλα, τα οποία μπορούν να επικαλυφθούν ή να εκτυπωθούν απευθείας πάνω στις ίνες υφασμάτων και να χρησιμοποιηθούν σε ιατρικές και νοσοκομειακές στολές, ρόμπες ασθενών ή ρούχα γυμναστικής. iStock

Από τα ντεφιλέ στην καθημερινή εφαρμογή

Παρότι η μελέτη των MXenes δεν αφορά τη μόδα, η ιδέα για το πάντρεμα υφάσματος και τεχνολογίας γεννήθηκε στα ντεφιλέ περασμένων αιώνων, όταν τεχνίτες τύλιγαν λεπτά φύλλα χρυσού ή αργύρου γύρω από τις ίνες των υφαντών για να δημιουργήσουν πολυτελή, μεταλλικά νήματα, μια πρώιμη μορφή αγώγιμων ίνων. Στα τέλη του 19ου αιώνα, με την εξάπλωση του ηλεκτρισμού, εμφανίστηκαν τα πρώτα φωτιζόμενα κοστούμια και αξεσουάρ και, κάπου στα μέσα του 20ού, διάφοροι σχεδιαστές άρχισαν να πειραματίζονται με ρούχα που μπορούσαν να θερμαίνονται, να φωτίζονται ή να αλλάζουν σχήμα.

Ωστόσο, η πραγματική στροφή προς τα σύγχρονα «έξυπνα» υφάσματα ήρθε τη δεκαετία του 1990, όταν ερευνητές και δημιουργοί άρχισαν να ενσωματώνουν αγώγιμες κλωστές και ηλεκτρονικά κυκλώματα απευθείας μέσα στα υφάσματα, ανοίγοντας τον δρόμο για τα σημερινά e-textiles. Χαρακτηριστικό παράδειγμα ήταν το Musical Jacket από ερευνητές του MIT Media Lab (1997) το οποίο επέτρεπε τον χειρισμό ενός μίνι συνθεσάιζερ χάρη σε ένα σετ πλήκτρων και το αγώγιμο ύφασμά του, ή το Remote Control Dress του σχεδιαστή μόδας Hussein Chalayan (2000), ένα φόρεμα φτιαγμένο από το ίδιο υλικό που κατασκευάζονται τα αεροσκάφη ικανό να «αποσυναρμολογείται» και να μεταμορφώνεται με τη βοήθεια ενός τηλεχειριστηρίου.

Ερευνητές και προγραμματιστές χρησιμοποιούν το NOVA για να πειραματιστούν με νέα υλικά και μεθόδους σε τομείς όπως η βιοϊατρική τεχνολογία, τα ηλεκτρονικά υφάσματα (e-textiles), η αεροδιαστημική, τα wearables κ.ά. AP/Business Wire

Από την υψηλή μόδα περάσαμε στα σημερινά MXenes, τα εξαιρετικά αγώγιμα και εύκαμπτα υλικά που μπορούν να ενσωματωθούν σε ίνες υφάσματος, προσφέροντας τις ίδιες και παραπάνω λειτουργίες ενός wearable, χωρίς να χάνεται η άνεση του ρούχου. Παράλληλα, είναι ενισχυμένα  με αντιμικροβιακές ιδιότητες, πολύτιμες για τα νοσοκομειακά περιβάλλοντα. Πέρα από εύκολη και διαρκή καταγραφή των ζωτικών ενδείξεων σε ασθενείς, η ικανότητά τους να αναστέλλουν την ανάπτυξη βακτηρίων κατά την επαφή με τα νανοσωματίδιά τους θα μπορούσε να θωρακίσει ιατρικές στολές ή ρόμπες ασθενών από μικροβιακή επιμόλυνση, όπως  και να συμβάλει στην αντιμετώπιση της μικροβιακής αντοχής από τη λήψη αντιβιοτικών χάρη στις λιγότερες λοιμώξεις.

Το dress code είναι smart casual... όλη μέρα

Ένα από τα βασικά προβλήματα των wearable συσκευών είναι η διάρκεια της μπαταρίας τους. Ωστόσο, τα smart υφάσματα με τεχνολογία MXenes μπορούν να εκμεταλλευτούν την ηλιακή ενέργεια και να την αποθηκεύουν απευθείας στις ίνες τους. Έτσι, θα είναι σαν να φοράς ένα άνετο, καθημερινό powerbank, με το οποίο θα μπορείς να φορτίζεις το κινητό ή τα ακουστικά σου, χωρίς τον φόβο ότι θα ξεμείνεις από μπαταρία.

Κύριος στόχος των επιστημόνων είναι τα ρούχα από «έξυπνα» υφάσματα να μη συνοδεύονται από τη σπατάλη της μαζικής παραγωγής. iStock

Να σημειωθεί ότι κύριος στόχος είναι το high-tech look να μη συνοδεύεται από τη σπατάλη της μαζικής παραγωγή ρούχων, μία από τις πλέον επιβαρυντικές βιομηχανικές δραστηριότητες για το οικοσύστημα και τους υδάτινους πόρους. Για τον λόγο αυτό χρησιμοποιούνται:

• ειδικές τεχνικές, όπως η τετραδιάστατη εκτύπωση (4D printing), για δημιουργία ρούχων απευθείας στην τελική τους μορφή και άρα περιορισμό των απορριμμάτων,
• λειτουργίες αυτοπαρακολούθησης και αυτορρύθμισης που επεκτείνουν τη διάρκεια ζωής των ρούχων,
• νέες μέθοδοι βαφής, όπως η βαφή στο στάδιο του πολυμερούς (solution dyeing), όπου οι χρωστικές ενσωματώνονται στον πολυεστέρα πριν ακόμη μετατραπεί σε ίνες, που μπορούν να μειώσουν την κατανάλωση νερού έως και 75% και να περιορίσουν σημαντικά τις εκπομπές CO₂.

Συνολικά, αν και η παραγωγή των MXenes είναι αρκετά ενεργοβόρα, αναπτύσσονται ήδη εναλλακτικές που στηρίζονται σε βιοδιασπώμενα υλικά. Παράλληλα, μελετάται η ενίσχυση της ανθεκτικότητάς τους απέναντι στο οξυγόνο και το νερό, ώστε να μπορούν να πλένονται χωρίς να φθίνει η ποιότητά τους.

Τέλος, όπως σημειώνουν οι ερευνητές, για να γίνουν προσιτά στο ευρύ κοινό και όχι είδη πολυτελείας, θα πρέπει να υπάρξει σημαντική κλιμάκωση της παραγωγής. (Και τότε οι κόντρες για τα ρούχα θα κινούνται σε επίπεδο "my outfit is smarter than yours").