ETH Zürich ontwikkelt slim textiel: bewegingsdetectie via geluidsgolven

Kim Muntinga

20-5-2025

Vertaling: machinaal vertaald

Met behulp van speciaal ingeweven glasvezels en piëzo-elektrische transducers is een stof gemaakt die zelfs de kleinste vervormingen kan detecteren. In de toekomst zou het gebruikt kunnen worden in sportkleding, medische monitoring of interactieve VR-apparatuur.

Het ETH Zürich heeft een nieuw soort textiel ontwikkeld dat beweging niet herkent met camera's of chips, maar met geluidsgolven. Het maakt gebruik van fijn geweven glasvezels die zelfs de kleinste veranderingen in de stof registreren. Onder de naam Sono Textiles belooft de technologie nauwkeurige meetwaarden en een hoge mate van geschiktheid voor dagelijks gebruik.

High-tech in stof: glasvezel in plaats van chip

Het principe is even eenvoudig als ingenieus: Verschillende glasvezels worden op regelmatige afstanden in een textiel geweven. Aan één uiteinde van elke vezel zit een zender die ultrasone golven uitzendt. De akoestische signalen worden door de stof geleid en een centrale ontvanger meet hoeveel ze veranderen tijdens het passeren: bijvoorbeeld wanneer het materiaal wordt uitgerekt, ingedrukt of bewogen. Hierdoor ontstaat een akoestisch patroon dat verandert bij elke vorm van beweging.

Er wordt een MISO-systeem (Multiple Input, Single Output) gebruikt. Meerdere zenders (Tx in de afbeelding hierboven) zenden op verschillende frequenties uit, de signalen bereiken een enkele ontvanger (Rx), waardoor het aantal componenten wordt beperkt. Hierdoor kunnen ook individuele aanrakings- of bewegingspunten duidelijk worden toegewezen, leggen de onderzoekers uit in de studie «Een slim akoestisch textiel voor gezondheidsmonitoring», die is gepubliceerd in Nature Electronics. Dit moet zorgen voor een efficiënte en gedetailleerde gegevensverwerking.

In tegenstelling tot klassieke wearables heeft het systeem geen elektronica op de huid nodig. Geen batterijen, geen kabels, geen stijve modules. Gewoon stof met ingebouwde intelligentie.

Voor sport, gaming en slimme kleding

Dit is vooral spannend voor sportliefhebbers: volgens de onderzoekers kan het Sono Textiel nauwkeurig bewegingssequenties registreren, bijvoorbeeld tijdens hardlopen, yoga of krachttraining. Dit opent nieuwe mogelijkheden voor digitale trainingsanalyses zonder gadgets te hoeven dragen. Het textiel moet ook ademend blijven.

De stoffen zouden ook kunnen worden gebruikt bij games of in de VR-wereld, bijvoorbeeld in handschoenen of pakken die gebaren en bewegingen direct overbrengen in het spel. De technologie is zo licht en flexibel dat deze gemakkelijk in alledaagse kleding kan worden geïntegreerd.

Wasbaar, robuust, geschikt voor de massa

De Sono Textiles zijn ook ontworpen om wasbaar en robuust te zijn. Omdat ze geen gevoelige elektronica nodig hebben, kunnen ze meer aan dan veel van de huidige producten op het gebied van smartwear. En ze hebben nauwelijks energie nodig.

De ETH-onderzoekers zeggen dat ze zich richten op kosteneffectieve materialen en schaalbare productie. Dit maakt de technologie ook interessant voor de massamarkt. Bijvoorbeeld voor sportmerken die slimme kleding klaar willen maken voor serieproductie.

Nog in ontwikkeling maar met een duidelijk doel

Het geheel is nog niet klaar voor de markt. De eerste prototypes werken betrouwbaar in het laboratorium, bijvoorbeeld voor ademhalingsmonitoring of gebarenherkenning. De integratie van alle componenten, van de voeding tot de gegevensverwerving en draadloze overdracht, is echter nog een werk in uitvoering. Ook de stabiliteit op lange termijn bij veelvuldig wassen of zwaar gebruik moet nog verder worden getest.

De glasvezels worden nog steeds handmatig in het textiel verwerkt. Voor industrieel gebruik zou geautomatiseerde productie nodig zijn. Dit zou bijvoorbeeld denkbaar zijn met digitaal gestuurde weefmachines. De onderzoekers zijn bezig om deze stap zo kosteneffectief mogelijk uit te voeren.

Kim Muntinga

Editor

Kim.Muntinga@galaxus.de

Mijn interesses zijn gevarieerd, ik geniet gewoon graag van het leven. Altijd op zoek naar nieuws over darten, gamen, films en series.

Deze artikelen kunnen je ook interesseren