Huvudmeny
Anja Lund och kollega arbetar med trådar

En tråd för livet

Smarta textilier kan göra livet enklare för människor. På Högskolan i Borås pågår två forskningsprojekt om trådar som reagerar på rörelse. I framtiden kan de underlätta för patienter med till exempel Parkinson eller epilepsi. Dessutom kan de styra en robot.

Anja Lund

På Textilhögskolans fjärde våning ligger ellabbet. Det är tyst och rent. Här gör Anja Lund, postdoktor inom textilteknologi, och hennes doktorander sina laborationer.

På arbetsbordet står en skärm kopplad till en dosa som ser ut som en liten hårddisk. Apparaten är ett oscilloskop. Ett mätinstrument som visar hur elektrisk spänning varierar över tid, eller hur två elektriska spänningar varierar i förhållande till varandra. En trådrulle modell större står bredvid. På den finns meter efter meter av den speciella tråd, piezoelektrisk tråd, som utvecklats här och som har en central roll i två stora pågående projekt. 

Tröja som ska övervaka patienten

Ett av dem handlar om bärbara sensorer i smarta textilier. I det ska forskarna, i samarbete med bland andra Sahlgrenska akademin, utveckla en tröja som kan övervaka rörelser, andning och hjärtat hos patienter med epilepsi, Parkinson eller stroke.

Och det är här de piezoelektriska trådarna kommer in i bilden. Piezo (grekiska för tryck) betyder att de reagerar på tryck eller drag. Invävda i tröjan sträcks de ut när bäraren rör sig och genererar då en elektrisk signal. I rätt sorts textil struktur och i kombination med avancerad databehandling skulle de kunna användas för att registrera rörelser som säger något om hur bäraren mår. I dag sker den sortens kontroller vid ett vanligt besök inom hälso- och sjukvården.

En viktig skillnad jämfört med om man skulle göra kontrollen med bärbara sensorer är att mätningen kan göras under lång tid och i patientens hemmiljö. Något som förhoppningsvis även kan leda till att patienten blir mer involverad i sin vård och behandling. Med hjälp av de bärbara sensorerna skulle läkaren därmed kunna göra en bedömning av vård- och medicinbehov baserad på mer tillförlitlig data.

– I stället för att som i dag förlita sig enbart på vad patienten berättar om exempelvis sina epileptiska anfall, förklarar Anja Lund.

De första kliniska studierna tillsammans med Sahlgrenska akademin inleddes i början av 2016.

Smarta textiler med hjälp av robotar

Om man vill förenkla kan man säga att det ena av Anja Lunds forskningsprojekt handlar om medicin. Lika förenklat handlar hennes andra projekt om robotar. Eller hur smarta textilier kan hjälpa människa och maskin att kommunicera med varandra. Till exempel gör hon, och kollegorna i projektet, delar av en robot i ett textilt material – eller, de skapar vad Anja Lund kallar textila muskler. Textilen kan skapa rörelse genom att dra ihop sig och expandera som en reaktion på värme.

– Vi har också vävt en handske med hjälp av smarta textilier som skapar elektroniska signaler utifrån hur trådarna töjer sig. Signaler kan sedan skickas vidare till en robot som då svarar med rörelse eller tal, säger hon.

Elektronisk handske

En människa som har på sig en sådan handske, med invävda trådar som omvandlar töjning till elektriska signaler, kan till exempel styra en robot enbart med hjälp av handens rörelser. Upptäckten skulle enligt Anja Lund kunna få betydelse inom rehabilitering då plagget känner av vad bäraren gör och kan reagera eller registrera det. Genom att i framtiden även integrera textila muskler, skulle man kunna skapa en handske som hjälper bäraren genom att förstärka rörelser.

I robotprojektet samarbetar textilexperter från Högskolan i Borås med experter inom informationsteknologi från Högskolan i Skövde.

Bytte från elektronik till textil

1997 tog Anja Lund examen som elektroingenjör vid Chalmers. Utbildningen var utmanande och stimulerande och hon fick snabbt användning för sina kunskaper när hon fick jobb som elektronikkonstruktör på Ericsson. Dessvärre upptäckte hon efterhand att det var roligare att studera ämnet än att jobba med det.

– Jobbet var helt enkelt inte tillräckligt roligt. Jag insåg att om jag inte är riktigt intresserad av mitt jobb kan jag inte heller bli riktigt bra på det.

Någonting hon däremot alltid varit passionerat intresserad av är att sy. Textil har på olika vis varit hennes följeslagare genom livet. Till en början tog Anja Lund tjänstledigt på halvtid för att plugga. Tre år senare tog hon sitt livs andra examen, denna gång som textilingenjör i Borås. På sluttampen av utbildningen mötte hon en professor som undervisade i polymerteknik.

– Han öppnade mina ögon för att det var möjligt att stanna inom forskningsvärlden. Jag hade aldrig tänkt på det tidigare.

Projektet bärarbara sensorer i smarta textilier
är ett femårigt tvärvetenskapligt samarbetsprojekt finansierat av Stiftelsen för Strategisk Forskning. Projektet startade i juli 2014 av Högskolan i Borås i samarbete med Sahlgrenska akademin, Swerea IVF och Acreo Swedish ICT.

Projektet som handlar om robotar är ett samarbete mellan Högskolan i Borås och Högskolan i Skövde. De har sedan 2013 haft ett strategiskt forskningssamarbete inom fyra teman: Design, textil och hållbar utveckling, Informations- och kommunikationsteknik, Vård och välbefinnande samt Framtidens företagande och nya affärsmodeller.

Västra Götalandsregionen medfinansierar i dagsläget det två förstnämnda.

Disputerade i materialkunskap

Anja Lund fick under tiden som doktorand – utöver kunskap inom textilteknologi – tre barn. Hon disputerade 2013 i materialvetenskap och kände än starkare att ”här vill jag stanna”. I dag består Anja Lunds dagar av en blandning av undervisning, handledning av doktorander, att söka pengar för att finansiera forskningen och ägna sig åt praktiska experiment. Hon är fortfarande glad över att vara på en plats som känns rätt.

– Jag blir ofta glatt förvånad över att det funkar så bra. Man lägger fram en idé. Folk tittar på en som om man vore dum. Och så funkar det! Ofta lättare än vad man tror.

Drömmer om textil elektronik

Även om det var sömnad och textil som var hennes ingång till utbildningen till textilingenjör tycker hon att det är verkligt roligt att tvingas förstå vad som händer i minsta detalj. Som att få rätt struktur på molekylnivå för att få en tråd att röra sig.

Elektronisk trådrulle

I en polymertråd ordnar sig molekylerna i amorfa respektive kristallina regioner. Förenklat kan man säga att de amorfa regionerna är de som kan röra sig, och de kristallina ger stadgan. Det behövs lagom av båda, och fördelningen bestäms av hur polymermaterialet bearbetas, alltså hur man ställer in temperatur och hastigheter vid fiberspinningen.

– Drömmen? Det är att kunna göra elektronik som är helt textil. Där man ersatt alla hårda komponenter med trådar och därför blir mycket skönare för till exempel en patient att bära, avslutar Anja Lund. 

Läs mer

Mer om Anja Lund

Strategiskt samarbete Borås - Skövde

Text: Marit Larsdotter
Foto: Suss Wilén