Tekstiler til tjeneste
De første menneskene brukte skinn og flettet gress til vern mot kulde og vind. Morgendagens tekstiler får helt andre funksjoner – som å måle blodtrykk og beskytte mot mygg.
Foto: Raymond Nilsson
På Massachusetts Institute of Technology (MIT) sitter Rava da Silveira og hans team med ei nål og studerer hva som skjer når de punkterer ei luftboble som troner på et lag med silikonolje. Med high-speed kamera får forskerne fram mønsteret som danner seg når bobla kollapser utover den oljete flaten, og tro det eller ei: Dette er til stor hjelp for klesdesignere! Primærbehovene våre er forlengst dekket hva gjelder klær. Nå er det finessene som rår.
UTEN PELS
Da Roald Amundsen dro til Antarktis i 1911 – det kaldeste og mest vindfulle stedet på jorden – var det en lek med døden. Frostskader kunne angripe naken hud på under et halvt minutt. Å svette var livsfarlig siden svett hud har et varmetap på over 40 ganger i forhold til tørr hud. Karene brukte derfor løst hengende klær sydd av ulveskinn og vindsikre Burberry-dresser av gabardin. I dag kan en vanlig påsketurist gå i butikken og kjøpe seg Gortex-sko, ullundertøy og spesialtekstiler som ville ha utkonkurrert Amundsens utstyr. I løpet av noen tusen år har klær og tekstiler blitt en millionbutikk som til enhver tid sørger for at primærbehovene våre er dekket.
– Vi er skapt uten pels, og strengt tatt skulle vi bare ha bebodd et lite område på jorden, under tropiske forhold. Klær hjalp til med å spre menneskeheten. I dag ser vi fortsatt hvordan kroppen vår lett tilpasser seg varme, men strever med kulde, sier fysiolog Hilde Færevik ved SINTEF Helse. Hun arbeider med klær og komfort i forbindelse med temperatur, og hjelper ulike yrkesgrupper som utsettes for ubehagelige eller ekstreme påkjenninger.
FISKERE FÅR NY DRAKT:
Forskerne tester ut og evaluerer flyteevnen til nye kleskonsept.
Behovet for en ny bekledning blir signalisert av Norges Fiskarlag. Forskerne intervjuer yrkesgruppen for å kartlegge både ønsker og mangler ut fra dagens bekledning. 1000 spørreskjema sendes ut der brukeren blir bedt om å prioritere blant 40 utvalgte punkt. Sammen med krav fra myndigheter, markedet, forsikringsselskaper og produsenten, blir en kravspesifikasjon satt opp, og forskerne finner ut hva det skal fokuseres på framover. Når testene starter, jakter forskerne på de kritiske suksesskriteriene som vil føre til at fiskerne faktisk vil bruke produktet. Testene blir delt inn i følgende kategorier:
Komfort og bevegelighet.
Personen skal ikke fryse i klærne. Svette må derfor transporteres ut. Testene måler temperatur for å fortelle hvordan personen har det under arbeid. Aktivitet som ligner fiskerens bevegelser, må simuleres.
Ulykkessituasjoner.
Hva skjer når personene faller i vannet. Hvordan oppfører klærne seg? Oppdrift? Nedkjøling? Temperaturfølere monteres på 13 punkter på huden for å sjekke temperaturfall.
Designmessige ting.
Hvilke materialer skal benyttes? Hva gjør man med rifter i klær? Tilleggsutstyr? Skal utseendet være kult og tøft eller mer tradisjonelt? Testene blir kjørt på termodukke og med testpersoner både i laboratorium og i store svømmebasseng med og uten bølger for å teste flyteevne og oppdrift. Testing skjer også ute på fiskefartøy.
Foto: Science Photo Library
VARME OG STRESS
Forskerne har studert hva som skjer med konsentrasjonen til flygere som benytter mer eller mindre komfortable drakter i jobben. F16-flygere i Forsvaret kan på enkelte oppdrag komme til å veksle mellom flere påkledninger:
En lett «flightsuit » på korte tokter over land, overlevelsesdrakt ved flyging over havstrekninger, og – i helt spesielle situasjoner – drakt for kjemiskbiologisk beskyttelse. Tester viser at føreren føler seg betydelig mindre vel under flygningen enn før og etter. Varmestress øker faren for feilhandling, det er først og fremst årvåkenheten som svekkes. I ekstreme situasjoner kan pilotene i et Sea King-helikopter sitte opptil tolv timer i varme overlevelsesdrakter. Det er derfor viktig å designe klær som avhjelper varmestress, og forskerne er i gang med å teste ut hvordan kjølende elementer under drakten kan fungere.
KALDT OG VÅTT
Mens flygere sliter med varme og stress, må fiskere tåle kulde, vær og vind. SINTEF-forskere har i flere år jobbet med å finne en optimal bekledning for yrkesgruppen og har laget en kravspesifikasjon som skal testes kommende år.
– Den nye drakten er mer behagelig enn tidligere utgaver og skal også sikre deg om du faller over bord. Dagens arbeidsflytedrakter blir lett tunge og våte, og de er varme å jobbe i. Så det trenges at man setter sammen ting i et nytt konsept: En drakt må ha pustende egenskaper samtidig som den må gi god oppdrift i vann, sier Færevik.
NESTE GENERASJONS KLÆR
Men en ting er klær som gir komfort og sikkerhet. En annen ting er når klær går over til å bli bærer av intelligens. En gruppe med nordiske forskere etablerer nå et nettverk for å utvikle neste generasjon bekledningsteknologi. Målet er smarte tekstiler der sensorer og elektronikk, innebygd i form av tynne tråder, kan varsle brukeren om endringer i kroppens tilstand og om miljøforandringer.
– Til nå har elektronikk blitt koblet til klesplagg i form av duppeditter som tar plass og ikke nødvendigvis er behagelige å ha påkroppen. Med smarte tekstiler snakker vi om bekledning som både blir mer komfortabel å bære og mer funksjonell enn dagens instrumenterte klær, sier Hilde Færevik. Innenfor helsesektoren ser de nordiske forskerne for seg at det er mulig å få vevet sensorer inn i sykehusklær slik at blodtrykk og temperatur avleses og pasientene overvåkes.
Telenor har varslet interesse for prosjektet. Å få bygd inn sensorer i klærne kan også hjelpe ansatte i brannvesenet. Av og til kan brannmenn arbeide så lenge inn mot heten at de utmattes uten å registrere det selv. Sensorer som varsles når kjernetemperaturen i kroppen blir for høy, er målet for et prosjekt SINTEF så vidt har startet med.
Fotografering med high-speed kamera: Ei hvit luftboble (bilde øverst) punkteres på en oljete bunn. De oljete veggene kollapser slik at det dannes 30-100 legg (bilde nederst). Dette hjelper designere i jobben med å klippe til nye klær.
KLÆR MED KJEMIKALIER
I Australia valset 76 soldater nylig rundt i et myrområde nord for Queensland, kjent for myggplager. De var kledd i bomulls- og polyesteruniformer som var dyppet i et insektmiddel. Myggen døde da den landet på uniformene, mens soldater som hadde ordinære uniformer, klaget sterkt. Uniformene kunne også vaskes flere ganger før virkningen gikk ut av klærne. Nå skal forskerne i gang med å teste langtids effekt på hud. Teknologien kan også hjelpe australierne med et annet problem: sola. Hvite, enkle t-skjorter behandles med en billig kjemisk prosess kalt «Sunsafe,» og gir nå like mye beskyttelse mot farlig ultrafiolett stråling som fire-fem lag med klær. Forskerne mener dette er en permanent og sikker metode som ikke endrer følelsen av eller fargene på tekstilene. Normalt gir lyse t-skjorter dårlig beskyttelse fordi ultrafiolette stråler går direkte gjennom hullene i den løse veven. Og hvem ønsker å gå med en svart, tung skjorte på sommeren?
KLÆR MED VOLANG
Når det gjelder Silveiras forskergruppe på MIT, kan det tilsynelatende være vanskelig å finne linken mellom tekstiler og filming av en boble. Forklaringen ligger i at forskerne filmer sekundene når den tynne nålen punkterer boblen, luften slipper ut og den viskose filmen trekker seg unna det punkterte hullet. Ulik en såpeboble som bare brister, vil de oljete veggene kollapse så sakte at graviteten trekker ned toppen av boblen før veggene bryter sammen. På det viset faller overflaten sammen i et forutsigbart mønster som danner mellom 30 og 100 «legg». Når designere skal klippe til nye klær på en todimensjonal bordplate, får de problemer med tilpasningen til våre tredimensjonale kroppskurver. Å forstå prosessen i bobleforsøket hjelper designerne med å gjøre klær mer elegante – og med mer eller mindre bruk av volang. Tekstiler til tjeneste!
Av Åse Dragland
