Wat gebeurt er eigenlijk met slimme verwarmingssystemen in kleding?
Lang geleden betekende ‘verwarmde kleding’ gewoon dat je wat weerstandswanden in een jas naaide en hoopte op het beste resultaat. Het werkte inderdaad, maar het was niet erg efficiënt.
Nu bewegen we ons steeds meer weg van deze manier van werken. We ontwikkelen nu systemen die echt met ons kunnen communiceren. Stel je voor dat een kledingstuk of een industriëel materiaal je precies vertelt waar het problemen heeft, nog voordat het kapotgaat. Dat is pas echt een voordeel.
Geven aan het materiaal ‘ogen’
De meeste verwarmingssystemen in kleding zijn in feite ‘blind’. Je zet een schakelaar om, de draden worden heet, en je hoopt dat er niets kapotgaat. Als er een draad breekt of als er een plek is waar het materiaal te heet wordt, merk je dat meestal pas wanneer het hele systeem kapotgaat – of erger nog: wanneer het materiaal smelt.
Wij hebben nu geleidende polymeren en dunne sensoren rechtstreeks in het materiaal verwerkt. In plaats van alleen stroom te leveren, houdt het systeem bij welke punten het materiaal te heet wordt. Het systeem geeft dus aan waar het probleem ligt. Geen geraden meer nodig.
Het evenwicht vinden
Het moeilijke is dat veel hitte in kleding snel gevaarlijk kan worden. Om dit te voorkomen, gebruiken we een gesloten feedbacksysteem. In plaats van alleen stroom door de draden te sturen, past het systeem de stroomsterkte aan op basis van de temperatuur van het materiaal.
Er is echter een nadeel: alle deze diagnostische elementen maken het materiaal wat dikker en stijver. Je verliest daardoor wat van die zachte, natuurlijke textuur. Het is een compromis: je moet beslissen of je iets flexibles wilt voor draagbare producten, of iets robuusts voor industriële toepassingen.
Het in de praktijk toepassen
Het is moeilijk om harde elektronische componenten te combineren met zacht materiaal. Als je ze gewoon met elkaar spoelt, zal de verbinding al bij de eerste buiging breken.
Om dit op te lossen, gebruiken we geleidende epoxy’s en speciale verbindingselementen. Hierdoor kan het materiaal worden gebogen en getrokken zonder dat het breekt.
Voor de ingenieurs is dit een grote opluchting. Ze kunnen de oude, onbetrouwbare verwarmingssystemen vervangen door systemen die hun staat rapporteren via een digitale interface. Dat maakt het leven een stuk gemakkelijker.