Günümüzün giyilebilir malzemelerindeki verileri toplamak ve aktarmak için kullanılan sensörlerin çoğu, rahatsız olan ve kullanıcının hareketlerini kısıtlayabilen sert malzemelerden yapılmıştır.

Ancak, Massachusetts Harvard Üniversitesi’nden bilim adamları ekibi, artık insan vücudu ile rahatça esneyen bir giyilebilir algılayıcı oluşturmak için bilgisayar öğelerini kumaşın içine dahil etti.

Teknoloji, kapasitif bir sensörü oluşturan iki tabakalı gümüşle kaplı, iletken kumaş arasında (oldukça iletken bir malzeme) tabakalanan ince bir silikon levhadan (zayıf iletken bir materyal) oluşur. Bu tür sensör, iki elektrot arasındaki elektrik alanındaki kapasitans değişikliğini veya elektrik yükünü tutma kabiliyetini ölçerek hareketi kaydeder.

Hibrid sensörün üstün performansı, yeni üretim sürecinden kaynaklanıyor; burada, kumaş, daha sonra sertleşecek ilave sıvı silikon tabakası ile silikon göbeğin her iki tarafına yapıştırılıyor. Bu yöntem, silikonun kumaştaki hava boşluklarının bir kısmını doldurmasına, silikona mekanik olarak kilitlenmesine ve gerilimi dağıtmak ve elektrik yükü depolamak için mevcut yüzey alanını arttırmasına olanak tanır. Bu silikon-tekstil hibrid, her iki malzemenin niteliklerine göre hareketliliğe duyarlılığı geliştirir.

İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ) Tekstil Teknolojileri ve Tasarım Fakültesi Öğretim Üyesi Dr. Özgür Atalay ve Marmara Üniversitesi Teknoloji Fakültesi Tekstil Mühendisliği Öğretim Üyesi Dr. Aslı Atalay, Prof. Dr. Conor Walsh ile Harvard Üniversitesinde geliştirdikleri giyilebilir elektronik tekstil yapıları hakkında AA muhabirine değerlendirmelerde bulundu.

Geliştirdikleri bu teknolojinin vücut hareketlerini ölçtüğünü anlatan Özgür Atalay, şunları söyledi:

“Mesela felçli hastaların yürüme ve hareket etme kapasiteleri çok kısıtlı oluyor. Bizim laboratuvarımızda yapılan çalışmalar genel olarak bu hastalara tekrar hareket etme yetisi kazandırmayı amaçlıyor ve tekstil bazlı yapılar da bu sistemin en önemli halkasını oluşturuyor. Bunlar yumuşak, giyilebilir dış iskeletler aslında ve bunları giyen hastaların veya sağlıklı bireylerin hareket performansında artış sağlanıyor.”

Yumuşak sensör geliştirdiler

Şimdiye kadar yapılan çalışmalarda bu giyilebilir yapıların metal ya da kompozit yapılardan üretildiğini ve genelde sert parçalardan oluştuğunu ifade eden Atalay, şöyle devam etti:

“Giyilebilir, dış iskeletler şimdi tamamen tekstil bazlı olduğu için giyen kişiye uzun süreli kullanımda hiçbir rahatsızlık vermiyor. Biz de giyilebilir dış iskeletlerin en önemli parçalarından olan ve sistemin kontrolünü sağlayan sensör yapılarının, giyen kişinin vücut hareketleriyle uyumlu olması, gerekli uzamayı ve esnekliği sağlaması için yumuşak sensör yapısını geliştirdik.”

Sensörler ne yapıyor?

Atalay, bu sensörlerin işlevlerini ise şöyle anlattı:

“Tekstil ve silikon bazlı hibrit sensörler, adımlarımızı sayabilir, el hareketlerini ölçebilir ve bu amaçla tişört, pantolon gibi kıyafetlere entegre edilebilir. Bunlar da spor endüstrisinde bize geri bildirim vermek için kullanılabilir. Doğru duruşu ayarlamak için bizi uyarabilir. Mesela golf oynayan bir kişi sensörden aldığı geri bildirim ile duruşunu düzeltebilir. Kısacası bu sensörler vücut hareketlerinden elde edilecek geri bildirimin gerekli olduğu her alanda kullanılabilir.”

Düşük maliyetli

Şimdiye kadar sensörlerin çok zor metotlarla üretildiğine dikkati çeken Atalay, geliştirdikleri teknolojiyle aynı zamanda çok düşük maliyetle tek seferde çok sayıda sensör üretebildiklerine işaret etti.