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  • Produzione di oltre 250, 000 chip incorporati nelle fibre in meno di un anno

    Advanced Functional Fabrics of America (AFFOA) sta collegando la ricerca sulle fibre, tessuti e tessili con gli attori del settore per creare processi produttivi innovativi. Credito:AFFOA

    Nell'estate del 2018 un team guidato da ricercatori del MIT riportato sulla rivista Natura di aver incorporato con successo dispositivi elettronici in fibre che potrebbero essere utilizzate in tessuti o prodotti compositi come l'abbigliamento, ali di aeroplano, o anche medicazioni per ferite. Il progresso potrebbe consentire ai tessuti o ai compositi di percepire il loro ambiente, comunicare, immagazzinare e convertire energia, e altro ancora.

    Le scoperte della ricerca in genere impiegano anni per essere trasformate in prodotti finali, ammesso che raggiungano quel punto. Questa particolare ricerca, però, sta seguendo un percorso radicalmente diverso.

    Quando l'esclusivo anticipo della fibra è stato presentato la scorsa estate, membri di Advanced Functional Fabrics of America (AFFOA), un'organizzazione no-profit vicino al MIT, aveva già sviluppato modi per aumentare la produttività e l'affidabilità complessiva del processo. E, il personale di Inman Mills in South Carolina aveva stabilito un metodo per tessere le fibre avanzate utilizzando un convenzionale, telaio su scala industriale per creare tessuti in grado di utilizzare la luce sia per trasmettere che per ricevere informazioni.

    Oggi, meno di un anno dopo che la tecnologia è stata introdotta per la prima volta nel mondo, circa un quarto di milione di dispositivi semiconduttori sono stati incorporati nelle fibre utilizzando la tecnologia brevettata, e aziende come New Balance, VF, Bose, e 3M stanno cercando modi per utilizzare la tecnologia nei loro prodotti.

    "AFFOA sta aiutando la ricerca di base all'avanguardia a raggiungere una scala pronta per il mercato a una velocità senza precedenti, "dice Yoel Fink, CEO di AFFOA e professore di scienza dei materiali e ingegneria elettrica al MIT. "Fibre contenenti trucioli, che erano solo di recente un progetto di ricerca universitaria, ora vengono prodotti a un ritmo annuo di mezzo milione di metri. Questa scala consente ad AFFOA di coinvolgere dozzine di aziende e accelerare lo sviluppo di prodotti e processi in più mercati contemporaneamente".

    Fink afferma che il lavoro di AFFOA sta scatenando una "Legge di Moore per le fibre, " in cui le funzioni di base delle fibre cresceranno esponenzialmente nei prossimi anni, consentendo alle aziende di sviluppare tessuti e prodotti e servizi compositi a valore aggiunto. "Le fibre contenenti trucioli rappresentano una reale prospettiva per i tessuti di essere la prossima frontiera nel calcolo e nell'intelligenza artificiale, " lui dice.

    Seminare i semi dell'innovazione dei tessuti

    Nel 2015, Il presidente del MIT L. Rafael Reif ha chiesto la formazione di partenariati pubblico-privato che ha chiamato "frutteti dell'innovazione, " per ridurre il tempo che occorre alle nuove idee per avere un impatto sulla società. In particolare, voleva rendere le innovazioni tangibili facili da implementare e testare quanto quelle digitali.

    Più tardi quell'anno, AFFOA è stata costituita dal MIT e da altri partner chiave per accettare la sfida di Reif e sfruttare le recenti scoperte nei materiali in fibra e nei processi di produzione tessile.

    "Il divario tra dove finisce la ricerca e inizia il prodotto è la cosiddetta valle della morte, " Afferma Fink. "Il presidente Reif ha introdotto il concetto di frutteto dell'innovazione come un modo per noi, come università, organizzare questi centri di collaborazione per la tecnologia per aiutare a collegare la ricerca di base al punto di ingresso del mercato".

    Nel 2016, AFFOA è stato selezionato dal governo federale per fungere da nuovo Revolutionary Fibers and Textiles Manufacturing Innovation Institute, ricevendo più di 75 milioni di dollari in finanziamenti governativi e quasi 250 milioni di dollari in investimenti privati ​​per sostenere gli Stati Uniti, produzione ad alto volume di queste nuove tecnologie.

    Da allora, la velocità è stata fondamentale in AFFOA. Poiché il MIT e altri enti di ricerca hanno avanzato nel campo, AFFOA ha contribuito a facilitare la produzione pilota di questi tessuti e tessuti sofisticati in modo che le aziende possano coinvolgere i consumatori con piccoli lotti di prodotti tessili avanzati, o prototipi, in un modo simile a come le aziende di software lanciano prodotti minimamente fattibili per raccogliere rapidamente feedback da clienti e consumatori.

    Tessuti alla velocità del software

    Un elemento chiave del successo del software è stata la capacità di prototipare e testare rapidamente i prodotti con il cliente target. prodotti tangibili, d'altra parte, sperimentare un percorso molto più difficile per i consumatori, e i tessuti non fanno eccezione. La ragione di ciò è l'assenza di meccanismi di prototipazione efficienti su larga scala.

    Per consentire ai prodotti in tessuto di entrare più rapidamente sul mercato, AFFOA ha creato una rete nazionale di prototipazione con decine di produttori nazionali e università, permettendogli di testare rapidamente prodotti in tessuto avanzati direttamente con i clienti.

    La rete di prototipazione sta attualmente portando avanti attivamente più di 30 progetti, chiamato MicroAwards, con l'industria e il mondo accademico progettati per incorporare gli ultimi progressi nelle fibre e nei tessuti nei processi di produzione di massa. I partecipanti all'industria e al mondo accademico devono operare in tempi brevi, tipicamente 90 giorni o meno e divisi in sprint di due settimane.

    Ad esempio, Teufelberger, un produttore di funi situato a Fall River, Massachusetts, sta lavorando con AFFOA sull'integrazione di fibre avanzate nelle loro corde intrecciate. Le corde possono aiutare gli scalatori o i subacquei a comunicare o memorizzare informazioni su come è stata utilizzata la corda.

    A fine maggio, AFFOA lancerà all'Augmented Reality Expo un'esperienza di realtà aumentata in tessuto che consentirà ai partecipanti alla conferenza di connettersi tra loro utilizzando il sistema LOOks in tessuto di AFFOA.

    Il tessuto dell'imprenditorialità e dell'istruzione

    AFFOA ha anche collaborato con scuole come il Fashion Institute of Technology di New York e la Greater Lawrence Technical School, dove gli studenti stanno imparando a progettare e realizzare un avanzato chip contenente fibre, così come altre competenze legate alla produzione di tessuti funzionali avanzati e ai prodotti che ne scaturiranno.

    Inoltre, oltre 30 imprenditori hanno lavorato alla creazione di startup attorno ai tessuti avanzati come parte del programma di imprenditorialità dei tessuti avanzati gestito da AFFOA in collaborazione con il Venture Mentoring Service del MIT.

    AFFOA sta attualmente valutando le prospettive di creare un fondo di investimento dedicato al finanziamento di startup nel settore dei tessuti avanzati.

    Per Fink, Il lavoro di AFFOA consiste nel trasformare il tessuto, un materiale antico ma in gran parte immutato, in una nuova piattaforma per l'innovazione.

    "I tessuti occupano un immobile molto significativo, la superficie dei nostri corpi, eppure non stiamo facendo molto con quella proprietà immobiliare, è sottosviluppata, " Afferma Fink. "AFFOA sta preparando il terreno per una rivoluzione dei tessuti consentendo a queste antiche forme di diventare high tech e fornire servizi a valore aggiunto negli anni a venire".

    Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione di MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un popolare sito che copre notizie sulla ricerca del MIT, innovazione e didattica.




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