Fibers@MIT, sebuah kelompok penelitian di MIT, telah mengembangkan serat digital dengan kemampuan kecerdasan buatan dan pembelajaran mesin. Ini bisa saja memulai hukum Moore dalam kain komputasi. Namun, banyak yang bergantung pada penerimaan pasar dan kasus penggunaan teknologi ini. Mari kita lihat perubahan apa yang bisa dibawa oleh inovasi ini dalam e-tekstil.
Serat Digital
Fibers@MIT, sebuah kelompok penelitian di MIT, telah mengembangkan serat digital dengan kemampuan kecerdasan buatan dan pembelajaran mesin. Ini bisa saja memulai hukum Moore dalam kain komputasi. Namun, banyak yang bergantung pada penerimaan pasar dan kasus penggunaan teknologi ini. Mari kita lihat perubahan apa yang bisa dibawa oleh inovasi ini dalam e-tekstil.
Tidaklah baru bahwa manusia telah mengutak-atik bahan alami untuk menghasilkan pakaian atau barang wearable. Flaks diketahui tumbuh secara alami di alam liar dan telah didomestikasi lebih dari 8.000 tahun yang lalu, meskipun telah digunakan untuk serat bahkan sebelum itu. Teknologi bawaan untuk mengolah serat ini menjadi benang, kain, dan pakaian tidak mengalami perubahan substansial, sementara cara kita menggunakannya telah mengalami perubahan besar selama abad terakhir. Secara tradisional, pakaian hanya digunakan sebagai perlindungan terhadap lingkungan alam (terutama untuk mengatur suhu) dan belakangan ini untuk fashion dan estetika. Dengan kehadiran tekstil dan pakaian yang hampir universal dalam kehidupan sehari-hari, semakin jelas bahwa ada peluang lebih lanjut untuk mengutak-atik bahan tekstil dan pakaian. Pencampuran berbagai serat merupakan perubahan teknologi awal dan signifikan yang membawa banyak karakteristik dari berbagai bahan menjadi satu, namun tidak mengubah kegunaan bahan tekstil selain untuk pakaian, penggunaan industri, dan estetika.
Sementara kegunaan konvensional tetap menjadi yang paling signifikan, apa yang terjadi selama bertahun-tahun di sektor tekstil adalah penggabungannya dengan elektronik, kimia, dan teknologi yang dapat membuat tekstil jauh lebih dinamis daripada sekadar pencampuran. Kombinasi awal semacam itu dibuat oleh desainer seperti Diana Dew yang bereksperimen pada tahun 1960-an dengan lampu LED yang dipasang pada pakaian, dengan paket baterai yang melekat padanya. Sementara pakaian dengan lampu LED mungkin sudah menjadi masa lalu, versi yang lebih canggih yang tersedia saat ini adalah kain bercahaya (kain serat optik) yang dapat memancarkan berbagai warna menggunakan serat optik yang ditenun menjadi serat sintetis. Sementara ini memiliki nilai estetika semata, tekstil pintar atau fungsional lainnya saat ini juga memberikan kasus penggunaan lainnya.
Tekstil Cerdas dan Fungsional
Tekstil pintar adalah istilah yang jauh lebih luas dan mencakup penemuan awal seperti serat lycra dan gore yang memiliki karakteristik yang jauh lebih dinamis (tahan noda, anti-mikroba, tahan air, tahan angin, lebih tahan terhadap suhu ekstrem & UV, dll.) dibandingkan pakaian konvensional. Ini disebut sebagai tekstil pintar “pasif” karena memberikan fitur tambahan dibandingkan tekstil tradisional tetapi tidak mengubah fitur sebagai respons terhadap perubahan faktor lingkungan. Ini disempurnakan dengan membawa integrasi elektronik yang lebih besar ke dalam serat, sehingga melahirkan tekstil pintar “aktif”. Memasukkan sensor termal, sirkuit, dan lebih baru lagi serat optik ke dalam kain; melapisi serat dengan bahan konduktif berarti bahwa kain sekarang menjadi perangkat bermuatan listrik tetapi sepenuhnya aman untuk dipakai, sambil mempertahankan karakteristik biasa dari bahan tersebut. Tekstil pintar aktif ini dapat menyesuaikan fitur-fiturnya dengan bantuan sensor listrik dan aktuator.
Penerapan awal dari ini sebagian besar ada di pakaian olahraga, militer, dan perjalanan luar angkasa dan sekarang baru-baru ini diperkenalkan sebagai pakaian di pasar. Tekstil pintar aktif yang dapat dengan mudah dikembangkan untuk menangkap statistik tubuh dan kesehatan pengguna memiliki peluang besar di sektor medtech, healthtech, dan indutech. Selain menjaga kondisi nyaman untuk pemakainya untuk waktu yang lebih lama, pakaian yang terbuat dari bahan semacam itu sekarang digunakan untuk memantau kesehatan pemakainya dan menunjukkan anomali apa pun kepada praktisi medis dalam kasus pasien. Contoh sederhana dari tekstil pintar di sektor indutech adalah tali industri (produk berfrekuensi tinggi). Mengintegrasikan teknologi ke dalam tali dapat menunjukkan jumlah tekanan pada tali dan membantu mencegah kerusakan. Jaket Trucker Levi’s bekerja sama dengan Jacquard (Google) membawa salah satu aplikasi tersebut ke ruang fashion, tetapi dengan fitur terbatas seperti akses wifi, bluetooth, dan mampu mengontrol media digital.
Fitur umum dari teknologi ini adalah 1) bahan pintar yang terbuat dari serat konduktif yang mengubah tanda vital menjadi tanda listrik dan 2) perangkat elektronik untuk merekam sinyal ini untuk memantau dan mengubah fitur bahan pakaian. Di sini serat pada dasarnya tetap sama tetapi hanya diproses dengan bahan konduktif atau serat logam yang berbeda untuk menjadi bermuatan listrik. Pengembangan lebih lanjut dalam hal ini terjadi dengan munculnya sirkuit yang sangat tipis dan nano-chip yang membuat bagian perangkat keras dari tekstil elektronik jauh lebih cocok untuk dipakai.
Serat Digital MIT – Apa yang Berubah?
Peneliti di MIT, khususnya di kelompok penelitian Fibers@MIT, telah melanjutkan eksperimen dengan tekstil elektronik dan mengembangkan apa yang mereka sebut sebagai serat digital, dengan kemampuan tidak hanya untuk menyimpan informasi tentang gerakan dan tanda vital pengguna, tetapi juga memiliki kemampuan pembelajaran mesin dan kecerdasan buatan yang memungkinkan pengenalan pola dan anomali dalam kesehatan pengguna. Primarily, this is an innovation in the functionality of the chips

Fungsionalitas sebelumnya, yaitu sekadar memantau dan merekam tanda vital pengguna, mungkin akan segera menjadi usang bahkan sebelum teknologi ini mencapai massa kritis secara komersial. Seperti yang diharapkan Profesor Fink, kemampuan komputasi yang lebih besar dari serat digital ini dapat membantu memberikan informasi tentang masalah kesehatan pengguna jauh lebih cepat, sebuah fitur vital di dunia pasca-COVID. Tekstil adalah salah satu material paling umum dalam kehidupan kita, dan bahan ini telah menjadi tujuan utama untuk integrasi elektronik dalam kehidupan sehari-hari. Bidang ini masih bersifat eksperimental dan menawarkan peluang besar di dunia komunikasi tanpa sentuh atau jarak jauh. Dalam aplikasi patennya, teknologi ini disebut, tidak mengherankan, sebagai komputer serat atau kain.
Bisakah Kita Menggunakan Kain Komputasi Secara Lebih Luas?
Para peneliti di Fibers@MIT dan banyak laboratorium penelitian lainnya telah bekerja keras menyempurnakan elektronik wearable dalam bentuk pakaian, tetapi teknologi ini masih belum banyak diterima di pasar. Salah satu poin utama penjualan teknologi ini adalah tidak memerlukan perangkat tambahan untuk digunakan agar pengguna tetap terhubung secara digital. Jaket Anda dapat menjadi ponsel, komputer, dan pemutar musik Anda. Namun, karena perangkat wearable elektronik lainnya sudah memiliki penetrasi pasar yang besar, ruang untuk tekstil pintar sebagai wearable biasa mungkin menjadi terbatas. Ini adalah kasus pada tekstil pintar di industri olahraga, di mana kehadirannya kurang menarik perhatian. Kekhawatiran lain dengan tekstil elektronik wearable adalah kemampuan cuci ulangnya, karena perangkat elektronik mungkin kurang ramah terhadap proses pencucian dibandingkan serat tekstil yang mengintegrasikannya.
Oleh karena itu, jawaban apakah kita bisa menggunakan teknologi ini secara luas di masa depan bergantung pada kegunaan yang akan diterapkan. Bahkan jika biaya komputer kain menjadi terjangkau secara komersial, ketersediaannya untuk penggunaan sehari-hari mungkin membutuhkan waktu lebih lama, kecuali untuk kasus penggunaan tertentu. Aplikasi medis, militer, dan luar angkasa adalah yang terdepan dalam menggunakan dan memberikan umpan balik yang konstan dalam penelitian latar belakang. Namun untuk konsumsi massal, komputer kain mungkin memerlukan waktu lama karena nilai tambahnya yang terbatas. Konsumen cenderung menemukan nilai lebih besar pada tekstil pintar lain seperti jaket pemanas yang relatif sederhana dalam desain dan memiliki kasus penggunaan yang jelas serta sangat dapat dipasarkan.
Jelas, pakaian pemanas mencakup bagian terbesar dari tekstil pintar, dan seperti yang diperkirakan oleh IDTechEx, produk pakaian pintar untuk pemantauan metrik kesehatan hanya mencakup sekitar 10 persen dari pasar pakaian pemanas.
Meskipun gagasan di balik kain komputasi ini sangat inovatif dan berpotensi merevolusi cara kita memandang pakaian, masih diperlukan penjelasan dalam skala besar mengapa kita harus mengadopsinya. Persaingan dengan perangkat wearable elektronik dan digital lainnya membuat segmen pakaian pintar ini lebih sulit untuk mencapai skala besar. Jika tidak untuk penggunaan reguler, teknologi ini tetap dapat membawa perubahan besar dalam cara sektor kesehatan terintegrasi ke dalam kehidupan kita. Tanpa berpikir, kita mungkin dapat menyampaikan fungsi tubuh kita kepada dokter. Perlu disebutkan lagi bahwa ini bisa menjadi dapat dipasarkan untuk kasus penggunaan yang sangat spesifik, seperti pakaian dalam untuk inkontinensia, tetapi mungkin hanya terbatas pada mengatasi masalah kesehatan. Meskipun demikian, perangkat wearable untuk kesehatan juga memiliki pasar yang besar (diperkirakan sekitar $18-20 miliar pada tahun 2020), yang masih menyisakan peluang besar untuk dijelajahi oleh teknologi ini.
Referensi:
- E-Textiles for Health Monitoring: Off to a Slow Start, but Coming Soon
- Updating the E-Textiles Mantra: An Analyst’s Commentary
- Lihat Catatan 2.