Emiten MIT: Pakaian Cerdas, Dapat Dicuci Mesin dengan Sensor untuk Pemantauan Tanda Vital Waktu Nyata
Peneliti MIT telah memajukan metode untuk menenun sensor secara langsung ke dalam kain yang dapat meregang, menciptakan pakaian yang secara terus-menerus memantau tanda vital seperti suhu, pernapasan, dan detak jantung sambil tetap dapat dicuci mesin.
Pakaian cerdas, pas pada tubuh, ini dapat diterapkan untuk pemantauan pasien jarak jauh—dari perawatan rumah hingga pengaturan rumah sakit—serta untuk melacak performa atlet. Mereka juga mendukung telemedis, kebutuhan kritis selama pandemi COVID-19 di mana dokter secara berkonsultasi dengan pasien secara virtual.
"Kami dapat menyematkan setiap komponen elektronik yang tersedia secara komersial—atau sirkuit lab buatan kustom—ke dalam tekstil sehari-hari, menghasilkan pakaian yang dapat menempel," kata Canan Dagdeviren, asisten profesor Media Arts and Sciences di MIT. "Sistem sepenuhnya dapat disesuaikan, memungkinkan kami untuk menyesuaikan pakaian untuk siapa saja yang memerlukan data fisiologis kontinu seperti suhu atau tingkat pernapasan."
Teknologi ini bergantung pada kontak kompresi: sensor menekan kulit, namun seluruh pakaian—termasuk elektronik yang disematkan—tetap dapat dicuci. Penelitian tim, diterbitkan di Nature, menunjukkan bahwa platform tekstil dapat disesuaikan dalam bentuk, ukuran, dan fungsi menggunakan teknik manufaktur tekstil throughput tinggi dan pola pakaian standar.
Disebut Stretchable Electronic Textile Conformable Suit (E-TeCS), desain ini meniru kain kompresi, mencapai kontak kulit dengan tekanan lembut 25 mmHg yang meningkatkan kenyamanan dan akurasi sensor.
Pakaian ini dibangun dari kain kustom yang di-tenun yang menyimpan strip elektronik yang dapat meregang dan fleksibel. Strip-strip ini, yang mencakup IC sensor dan konektor, diproduksi pada PCB fleksibel dua lapis industri dan kemudian dikapsulasi dengan polyuretan termoplastik (TPU TE-11C, DuPont) dan kapsulasi yang dapat dicuci (PE773, DuPont).
E-TeCS memberikan presisi yang luar biasa: suhu kulit hingga ±0,1 °C dengan resolusi 0,01 °C, dan pengaturan detak jantung serta pernapasan dengan presisi 0,0012 m/s² berkat deteksi inersia mekano-akustik.
Elektronik benang dapat meregang hingga 30 % selama 1.000 siklus tanpa kehilangan signifikan performa mekanik atau listrik.
Integrasi elektronik ke dalam tekstil menawarkan mobilitas dan kenyamanan yang lebih baik bagi pengguna, menurut peneliti. Solusi yang ada seringkali terbatas pada deteksi satu parameter atau kurang scalable dan dapat meregang untuk aplikasi kontak kulit.
Pendekatan MIT menggabungkan perangkat elektronik tipis yang dapat disesuaikan—termasuk IC off-the-shelf dan konektor—dengan substrat plastik yang dapat ditenun ke dalam kain rajut menggunakan manufaktur throughput tinggi. Hasilnya adalah pakaian gaya kompresi yang memastikan kontak kulit yang andal.
Untuk membuktikan kemampuan produksi, tim menghasilkan tujuh modul: empat untuk pengukuran suhu, satu untuk pengukuran inersia, dan dua modul koneksi. Mereka menyematkan 66 sensor suhu dan 20 strip koneksi pada PCB fleksibel 25 × 27,5 cm (KingCredie).
Arsitektur jaringan sensor menghubungkan setiap sensor secara horizontal melalui koneksi, menyalurkan sinyal ke lapisan eksternal yang menempatkan modul Bluetooth Low Energy (BLE), mikroprosesor, dan sumber daya.
Menunjukkan skalabilitas, peneliti memproduksi prototip kain yang menampilkan produksi roll-to-roll dari kain yang disematkan sensor. Kain ini dapat dipotong, digabungkan, dan disesuaikan untuk berbagai aplikasi.
Pekerjaan di masa depan mencakup pengembangan jenis pakaian tambahan—seperti celana—dan integrasi sensor untuk indikator kesehatan lain seperti saturasi oksigen darah.
Untuk tinjauan visual, tonton video peneliti di bawah.
>> Versi awal dari artikel ini awalnya diterbitkan di situs saudara kami, Electronic Products.
