Draagbare Technologie

Denk hierbij aan computer hardware die geïntegreerd is in kleding, materialen die zichzelf na een beschadiging herstellen, reageren op verwarming/afkoeling, verkleuren op basis van veranderende pH-waarde of een leren jas die in een biologisch laboratorium onafhankelijk van een levend wezen groeit. Door de ontwikkelingen in de wetenschap wordt er steeds meer mogelijk voor de ontwerpers van de toepassingen van morgen. Maar wat houden deze ontwikkelingen van Wearable Interfaces, Smart Materials en Living Fabrics, zoals de Engelse terminologie is, nu precies in?

 

Wat is een Wearable interface?
Draagbare technologieën brengen (computer)hardware naar buiten, ze maken de ervaring van de wereld echt persoonlijk. De personal computer was de eerste stap in het verkleiningsproces van de computer, het bracht de logge (kamervullende) mainframe computers bij de gebruikers thuis. Vervolgens zorgde de laptop ervoor dat de computer ook mobiel werd, maar het gebruik van een laptop bleef hetzelfde als dat van een personal computer. Wat ontwikkelaars van wearable interfaces proberen te bereiken is dat de computer zo persoonlijk wordt dat deze letterlijk gedragen wordt, net als een bril of een kledingstuk. Daarnaast is het ook van belang dat niet alleen de positie maar ook het gebruik ervan intiem en persoonlijk wordt: (it can) interact with the user based on the context of the situation. With heads-up displays, unobtrusive input devices, personal wireless local area networks, and a host of other context sensing and communication tools, the wearable computer can act as an intelligent assistant, whether it be through a Remembrance Agent, augmented reality, or intellectual collectives (1). Door de ontwikkelingen op het gebied van microcomputers kunnen deze draagbare computers zo klein zijn als een horloge en zijn de mogelijkheden qua toepassingen legio. Deze wearable interfaces hebben dus niet het voorkomen van een conventionele computer maar delen wel de functionaliteiten die we ervan gewend zijn, en daarnaast kunnen ze fungeren als een persoonlijke assistent in het dagelijks leven. Met name vanuit het Michigan Institute of Technology (MIT) wordt er veel onderzoek gedaan naar draagbare computers. Een van de pioniers op dit gebied is Steve Mann, die zich al sinds de jaren 80 bezig houdt met het ontwikkelen en dragen van draagbare computers.

Wat zijn Smart Materials?
Smart materials zijn materialen die dankzij toegevoegde functionaliteiten zelfstandig (dwz: ze hoeven niet handmatig of via een computer aangestuurd te worden) kunnen reageren op hun omgeving. Ze kunnen worden toegepast zowel in en op gebouwen (als behang of vloerbedekking) als in textiel. Smart materials kunnen veranderen onder invloed van bijvoorbeeld: stress (drukken/trekken), temperatuur veranderingen, (lucht) vochtigheid, pH-waarde en elektrische of magnetische velden. De benaming voor de verschillende materialen heeft veel te maken met de reactie die ze vertonen of dat waarop ze reageren, en komt vaak uit de wetenschappelijke hoek. Enkele voorbeelden hiervan zijn:

Piezoelectrische (Piezo komt van het griekse Piezein wat knijpen of duwen betekent (2)) materialen. Deze reageren op fysiek toegepaste stress en geven bij het veranderen kleine hoeveelheden stroom af, dit proces is door toepassing van stroom ook weer omkeerbaar.

Shape Memory Alloys (SMA's) zijn metalen die pseudo-elastisch zijn en vorm geheugen hebben. Dit wil zeggen dat deze metalen door verwarming van vorm kunnen veranderen en bij afkoeling weer terugkeren naar de originele staat (3). (Zie afbeelding 2)

pH-Gevoelige materialen vertonen vaak een kleurverandering op basis van een veranderende pH-waarde.

Kleurvormende materialen veranderen onder invloed van elektrische, optische of thermische invloeden. Een goed voorbeeld hiervan is een zonnebril waarvan de glazen donkerder worden onder invloed van helderder wordend zonlicht.

Naast deze puur wetenschappelijke ontwikkelingen zijn er ook textielen die vanuit de interactie tussen mens en techniek ontwikkeld worden. In deze textielen worden technologieën verweven, bijvoorbeeld de bediening van een iPod die vanuit de mouw van een snowboard jas aangestuurd kan worden, een t-shirt waarin een LED scherm geweven zit waarop boodschappen geplaatst kunnen worden, of textiel dat dankzij de aanwezigheid van nano-technologie vuil afstotend werkt.

Omdat de ontwikkelingen op dit gebied momenteel sterk in verandering zijn is het onmogelijk om hier een uitputtende en complete lijst te geven van alle materialen die onder de noemer “smart materials" vallen.

Wat zijn Living Fabrics?
Dankzij ontwikkelingen in de moderne biotechnologie, waarbij technieken ontwikkeld worden om biologie te gebruiken voor praktische doeleinden, is het mogelijk geworden om de natuur naar de hand van de mens te zetten. Enkele van de vele mogelijkheden van biotechnologie zoals uitgelegd door het ministerie van VROM:

“Biotechnologie kan een schonere productie bijvoorbeeld mogelijk maken door te zorgen voor landbouwgewassen met een hogere weerstand tegen ziekten en plagen. Daardoor zouden boeren minder bestrijdingsmiddelen hoeven gebruiken om mooie groenten en fruit te oogsten. Zo bestaat er genetisch aangepaste maïs met een ‘ingebouwd’ bestrijdingsmiddel tegen bepaalde insecten. Een ander praktijkvoorbeeld: op dit moment wordt een genetisch veranderde aardappel ontwikkeld die met minder chemicaliën verwerkt kan worden tot zetmeel: een belangrijke grondstof voor de industrie. Dat levert dus minder chemische afvalstoffen op, is goedkoper, èn beter voor het milieu. En ook voor dieren kan biotechnologie veel voordeel opleveren. Zo moesten voor de productie van insuline voor diabetici vroeger dieren worden gebruikt. Nu maken genetisch veranderde micro-organismen de stof; en deze variant leidt bij mensen ook nog minder tot allergische reacties. Momenteel maken zulke organismen zelfs ongeveer eenderde van alle gebruikte geneesmiddelen en vaccins. (4)"

Dankzij deze ontwikkelingen bevinden we ons in een situatie waarin er door weefselkweek de mogelijkheid is ontstaan om los van een levend organisme, huid of lichaamsdelen te kweken. Hierdoor is men er in geslaagd om een (miniatuur) jas te kweken (zie afbeelding 3). De bedoeling hiervan was niet om een draagbaar stuk kleding te laten groeien maar “(to) confront people with the moral implications of wearing parts of dead animals for protective and aesthetic reasons and will further confront notions of relationships with living systems manipulated or otherwise. An actualized possibility of wearing ‘leather' without killing an animal is offered as a starting point for cultural discussion. (5)". Hierin vinden we de functie van de kunstenaar terug, het geven van kritische feedback op technische ontwikkelingen binnen de wetenschap. Naast deze mogelijkheden tot weefselkweek ontstaat er ook een categorie van accessoires die gemaakt zijn van biologisch materiaal. Voorbeelden hiervan zijn ringen die gemaakt zijn van biologisch gekweekt bot materiaal of gekweekt epitheel weefsel wat als een letterlijke 2e huid gedragen kan worden. De relatie tussen het menselijk lichaam en de ondoorzichtigheid van medische processen/medisch onderzoek staan hierbij centraal.

Toepassingen van wearables
De ontwikkeling van nieuwe technologieën vind vaak zijn oorsprong in toepassingen voor het leger, of in de wetenschap, waarbij men enkel vanuit de technologie en technologische ontwikkeling denkt. Maar hoe kunnen deze mogelijkheden gebruikt worden binnen het dagelijks leven, zij het nu zij het in de toekomst. Het Amerikaanse leger, vaak een van de grote financiers van de ontwikkeling van nieuwe technologieën, maakt binnen het Future Force Warrior programma gebruik van technologie die een “lightweight, overwhelmingly lethal, fully integrated individual combat system, including weapon, head-to-toe individual protection, netted communications, Soldier worn power sources, and enhanced human performance.(6)" omvat. Dit houdt in dat de soldaat dankzij een draagbare computer (met 72uurs stroomvoorziening) met netwerk capaciteit constant in verbinding kan blijven met zijn team en het controle centrum; er dankzij “Physiological Status Monitoring System" constant in de gaten gehouden kan worden hoe het met de fysieke gesteldheid van de soldaat staat; en er dankzij een (piëzoelectrisch)vloeibaar pantser en een extern skelet extra bescherming geboden wordt.

Het meten van de fysieke gesteldheid van patiënten is een ontwikkeling die ook binnen de medische wetenschap plaatsvindt. Het bedrijf intelligent clothing heeft kleding ontwikkeld waarmee “an intensive-care-standard of monitoring can be obtained from what appears to be normal every-day underclothing (7)." Deze toepassing biedt het ziekenhuis de mogelijkheid om een hele intensive care afdeling uit te lezen op één computerscherm, waarbij alle vitale levensinformatie per patiënt opgeroepen kan worden. Ook binnen de sportwereld vinden dergelijke toepassingen hun doorgang. Daarnaast zijn er ook ontwikkelingen gaande op het vlak van lifestyle en sport. Een goed voorbeeld hiervan is de samenwerking tussen Nike en Apple waarbij de (amateur) hardloper dankzij een chip in zijn Nike's op zijn iPod kan uitlezen hoeveel en hoelang (dus hoe snel) er gelopen is (8). Een andere ontwikkeling op het vlak van lifestyle is de integratie van verschillende functionaliteiten binnen een (set) appara(at)(en) met als doel de gebruiker het optimale gebruiksgemak te laten beleven. Motorola werkt aan de integratie van verschillende mobiele apparaten omdat deze: "fight for space in our pockets, each contributing its “must-have" purpose, as well as a lot of feature overlap. MP3 players display appointments. PDAs play music. Phones take pictures. Ideally, there would be a streamlined system of hardware/software gateways that all communicate with one another, while effortlessly living on the user’s body as fashion.(9)"

Maar ook binnen de ontwikkeling van textiel worden nieuwe technologieën toegepast. Philips heeft momenteel een aantal digitale technieken verweven in textiel. Voorbeelden hiervan zijn “'Bubelle', a dress surrounded by a delicate 'bubble' illuminated by patterns that changed dependent on skin contact- and 'Frison', a body suit that reacts to being blown on by igniting a private constellation of tiny LED's (10)". Ook in de Lumalive (11) kleding zitten LED's verwerkt, waarmee men logo's of korte tekstberichten kan laten zien. Maar ook op het macro niveau vindt er een ontwikkeling plaats in het textiel. Dankzij nanotechnologie is het tegenwoordig al mogelijk om stoffen te maken die van zichzelf vuilafstotend werken of stoffen die door het openen of sluiten van poriën bepalen hoe sterk de drager ervan geventileerd moet worden.

Kunstenaars en modeontwerpers hebben de nieuwe ontwikkelingen op het gebied van textielen ook niet langs zich heen laten gaan. Joanna Berzowska heeft als medeoprichtster van International Fashion Machines bijgedragen aan de ontwikkeling van digitale technologieën om die vervolgens te integreren in kleding/accessoires. Zo heeft zij een jurk ontwikkeld waarop de decoratieve elementen zelfstandig bewegen en een serie kleding met opblaasbare gedeelten, waarmee de drager zichzelf letterlijk kan distantiëren van de mensen om haar heen. Ook Rachel Wingfield en Katherine Moriwaki houden zich bezig met het ontwikkelen van zogenaamde reactieve weefsels. Weefsels die reageren op invloeden vanuit de buitenwereld zoals licht, warmte of vochtigheid. Maar ook met draagbare technologieën zijn designers bezig om deze 'fashionable' te ontwerpen, als voorbeeld kijken we naar Sabine Seymour die zich focust op de komende generaties draagbaren en de manier waarop functie en esthetiek met elkaar samen kunnen gaan. Haar bedrijf moondial probeert de link te leggen tussen fashion design en de integratie van digitale technologieën daarin.

Fig 1 - wearcam.org/wristcam/dusting/cement_softblue.jpg
Fig 2 — Marielle Leenders
Fig 3 - www.tca.uwa.edu.au/vl/images.html

1. www.media.mit.edu/wearables/
2. en.wikipedia.org/wiki/Piezoelectricity
3. www.cs.ualberta.ca/%7Edatabase/MEMS/sma_mems/sma.html
4. www.vrom.nl/pagina.html?id=2706&sp=2&dn=5291
5. www.tca.uwa.edu.au/vl/vl.html
6. nsc.natick.army.mil/wsit/index.htm
7. www.intelligentclothing.com/introduction.html
8. www.apple.com/nl/ipod/nike/
9. www.frogdesign.com/?p=20
10. www.design.philips.com/about/design/section-13599/article-14931.html
11. www.research.philips.com/newscenter/archive/2006/060901-lumalive.html