Архив Галактики

Добавим STEMа в кройку и шитьё?

natyanikova / 22.06.2015

Продолжая тему о девочках в STEM (начало тут), следует обратить внимание на такие вещи, которые ненавязчивым образом могут погрузить их в инженерию. Конечно же, это должны быть проекты, так или иначе затрагивающие девичьи интересы, которые можно разнообразить благодаря включению в деятельность, к примеру, программирования микроконтроллеров, проведения математических исследований, выявления физических связей между событиями и явлениями.

Одной из хороших возможностей для создания ситуации успеха именно для девочек в STEM может стать работа с умным текстилем. От обучающихся в качестве базы потребуется знание швейного дела, различных видов рукоделия, понимание процессов кройки и моделирования. Имеющуюся платформу умений дальше можно обогащать практическими навыками из других областей, привлекая современные тенденции в области умных тканей и электронного текстиля для развития проектов, вместе с тем развивая логическое и программное мышление.


Источник изображения

Что же такое умный текстиль и умная одежда?

Умный текстиль - это ткани и материалы, которые обогащены набором новых свойств, расширяющим область их применения. Умные ткани могут следить за сердечным ритмом, поддерживать необходимую температуру под одеждой (как охлаждать, так и обогревать), отталкивать воду и грязь, нейтрализовать вредные вещества и даже вводить лекарства. Технологические исследования в данной области проводятся сейчас для создания и промышленного выпуска специальной спортивной, медицинской и армейской одежды. Сегодня уже производится ароматная одежда, костюмы с особыми аэродинамическими свойствами, и даже специальные жилеты, позволяющие ориентироваться в пространстве.
Более подробно о новинках можно прочитать на аналитическом портале химической промышленности в статье "Умный текстиль: обзор видов умного текстиля"

В википедии читаем об умной одежде следующее:


Там же можно увидеть критерии, которые отличают умную одежду от обычной. Конечно же, умная одежда должна быть снабжена электроникой.

Умная одежда может быть оснащена клавиатурой. Самый простой метод создания такой текстильной клавиатуры - использовать слои токопроводящей и изолирующей ткани так, чтобы нажатии проводящие слои соприкасались. А вот пример шерстяной клавиатуры, сделанной по технологии SOFTswitch (обратите внимание: изобретению уже более десяти лет).



"Ушами" и "глазами" умной одежды могут быть разнообразные датчики, акселерометры, оптоволокно, электроды. Все эти приспособления нацелены собирать информацию как о носителе одежды, так и о состоянии самой одежды, а ещё о том, что происходит в окружающей среде. Умная одежда также может включать в себя нагревательные элементы и солнечные батареи, плееры и системы GPS. Собираемые данные обрабатываются микроконтроллером, вшитым в одежду, после чего может быть передан сигнал на устройство, совмещённое с одеждой, либо на отдельный гаджет для дальнейшего анализа через мобильное приложение. Для иллюстрации и понимания можно обратиться к статье проекта "Мембрна" и посмотреть описание того, как умная одежда может настроиться под погоду.

Интересно, что умная одежда может включать элементы, напечатанные на 3D-принтере. Например, осенью 2014 года на выставке Intel Design Forum 2014 было представлено просто космическое платье. Одежда украшена светодиодами, которые реагируют на настроение человека, носящего её, благодаря считыванию мозговой активности. Так называемое синапс-платье сделано из смеси пластика и силикона, поставляется со специальным оголовьем, позволяющим получать и анализировать данные для управления определёнными функциями на платье.



Предлагаю попробовать обозначить примерные темы проектов, которые можно было бы предложить для девочек в рамках данного направления. Конечно, следует понимать, что нанотехнологичных исследований в рамках школы не проведёшь, также как и промышленный выпуск продукции не наладишь. Однако, можно предположить, что темы будут интересны и близки девочкам, что позволит им развивать в себе не только чувство вкуса, стиля, но и естественно-научное мышление. А там - кто знает...

Итак...

1. Проектирование и испытание самоочищающейся одежды (гидро-, масло-, сажефобной).
2. Непромокаемый домашний текстиль: моделирование и тестирование.
В таких проектах необходимо исследовать материалы, уже имеющиеся на рынке. Это могут быть плащи, покрывала, скатерти, обивочные ткани для мебели и авто. Здесь необходимо будет привлечь темы из области физики по смачиванию, капиллярным явлениям, В качестве продолжения темы можно предложить разработать собственные пропитки и покрытия для придания тканям новых свойств, а итоговым продуктом может стать полезная в хозяйстве вещь.

3. Рубашка (куртка) для ленивых с памятью формы.
Рубашка сможет настроиться на погодные условия: измеренная вшитым в неё датчиком температура запустит процесс закатывания рукавов на жаре. Куртка для ленивых людей или маленьких детей в ветреную погоду сама поднимет ворот или капюшон.

4. Кепка-поводырь для слабовидящих.
Инфракрасный датчик расстояния может отслеживать появляющиеся на пути объекты и подавать хозяину и окружающим предупреждающие сигналы.

5. Безопасность пешехода: жилетка-фликер (сигнальная шапка и т.п.).
Встраивание в одежду запрограммированной системы светодиодов позволит обезопасить себя и друзей на дороге в тёмное время суток.

6. Умная юбка (платье) для новогодней дискотеки или другой весёлой вечеринки.
Такие разработки тоже будут иметь практическую направленность. Вот пример создания светящегося пояска для снегурочки с использованием LED-ленты, а вот светящееся свадебное платье.

Возможно, у коллег тоже созреют идеи, и мы обсудим их здесь.

p.s. Кстати, мне до сих пор не очень понятно: в словосочетании "умная одежда" нужно первое слово писать в кавычках или нет?