Sommaren 2018 ett team som leds av MIT -forskare rapporterade i tidningen Natur att de framgångsrikt hade bäddat in elektroniska enheter i fibrer som kunde användas i tyger eller kompositprodukter som kläder, flygplansvingar, eller till och med sårförband. Framsteg kan göra det möjligt för tyger eller kompositer att känna av sin miljö, kommunicera, lagra och omvandla energi, och mer.

Forskningsgenombrott tar vanligtvis år att göra det till slutprodukter – om de överhuvudtaget når den punkten. Denna speciella forskning, dock, går en dramatiskt annan väg.

När det unika fibertillskottet avtäcktes förra sommaren, medlemmar i Advanced Functional Fabrics of America (AFFOA), en ideell verksamhet nära MIT, hade redan utvecklat sätt att öka processens genomströmning och övergripande tillförlitlighet. Och, personal på Inman Mills i South Carolina hade etablerat en metod för att väva de avancerade fibrerna med en konventionell, industriell tillverkningsskala vävstol för att skapa tyger som kan använda ljus för att både sända och ta emot information.

I dag, mindre än ett år efter att tekniken först introducerades i världen, cirka en kvarts miljon halvledande enheter har bäddats in i fibrer med hjälp av den patenterade tekniken, och företag som New Balance, VF, Bose, och 3M letar efter sätt att använda tekniken i sina produkter.

"AFFOA hjälper banbrytande grundforskning att nå marknadsfärdig skala med oöverträffad hastighet, säger Yoel Fink, VD för AFFOA och professor i materialvetenskap och elektroteknik vid MIT. "Spånhaltiga fibrer, som nyligen var ett universitetsforskningsprojekt, produceras nu i en årlig takt av en halv miljon meter. Denna skala gör att AFFOA kan engagera dussintals företag och påskynda produkt- och processutveckling över flera marknader samtidigt."

Fink säger att AFFOAs arbete släpper lös en "Moores lag för fibrer, " där fibrernas grundläggande funktioner kommer att växa exponentiellt under de kommande åren, gör det möjligt för företag att utveckla mervärde tyg och kompositprodukter och tjänster. "Spånhaltiga fibrer utgör en verklig möjlighet för tyger att bli nästa gräns inom beräkning och AI, " han säger.

Så frön av tyginnovation

2015, MIT:s ordförande L. Rafael Reif krävde bildandet av offentlig-privata partnerskap som han kallade "innovationsodlingar, " för att minska den tid det tar för nya idéer att påverka samhället. han ville göra konkreta innovationer lika lätta att implementera och testa som digitala.

Senare Det året, AFFOA bildades av MIT och andra viktiga partner för att acceptera Reifs utmaning och dra nytta av de senaste genombrotten inom fibermaterial och textiltillverkningsprocesser.

"Klyftan mellan var forskningen slutar och produkten börjar är den så kallade dödens dal, " säger Fink. "President Reif introducerade konceptet med innovationsodlingar som ett sätt för oss, som universitet, att organisera dessa samarbetscentrum för teknik för att hjälpa till att överbrygga grundforskning till marknadens inträdespunkt. "

2016, AFFOA valdes ut av den federala regeringen för att fungera som det nya revolutionära Fibers and Textiles Manufacturing Innovation Institute, får mer än 75 miljoner dollar i statlig finansiering och nästan 250 miljoner dollar i privata investeringar för att stödja USA -baserade, högvolymproduktion av dessa nya teknologier.

Sedan dess, hastigheten har varit avgörande på AFFOA. Eftersom MIT och andra forskningsinstanser har avancerat området, AFFOA har hjälpt till att underlätta pilotproduktion av dessa sofistikerade textilier och tyger så att företag kan engagera konsumenter med små partier av avancerade tygprodukter, eller prototyper, på ett sätt som liknar hur mjukvaruföretag rullar ut minimalt lönsamma produkter för att snabbt samla feedback från kunder och konsumenter.

Tyger i mjukvarans hastighet

Ett nyckelelement i programvarans framgång har varit förmågan att snabbt prototypera och testa produkter med målkunden. Påtagliga produkter, å andra sidan, upplever en mycket svårare väg för konsumenterna, och tyger är inget undantag. Anledningen till detta är frånvaron av effektiva prototypmekanismer i stor skala.

För att tillåta tygprodukter att flytta snabbare till marknaden, AFFOA har skapat ett nationellt prototypnätverk med dussintals inhemska tillverkare och universitet, så att den snabbt kan testa avancerade tygprodukter direkt med kunder.

Prototypnätverket driver för närvarande aktivt mer än 30 projekt, kallad MicroAwards, med industri och akademi utformade för att införliva de senaste framstegen inom fibrer och textilier i masstillverkningsprocesser. Industri och akademiska deltagare måste verka inom korta tidsramar, typiskt 90 dagar eller mindre och uppdelat på två veckors sprints.

Till exempel, Teufelberger, en tillverkare av rep belägen i Fall River, Massachusetts, arbetar med AFFOA om att integrera avancerade fibrer i sina flätade rep. Repen kan hjälpa klättrare eller dykare att kommunicera eller lagra information om hur repet användes.

I slutet av maj, AFFOA kommer att rulla ut på Augmented Reality Expo en förstärkt verklighetsupplevelse som gör det möjligt för konferensdeltagare att få kontakt med varandra med hjälp av AFFOAs system för textil LOOks.

Strukturen för entreprenörskap och utbildning

AFFOA har också samarbetat med skolor som Fashion Institute of Technology i New York och Greater Lawrence Technical School, där eleverna lär sig att designa och tillverka en avancerad spåninnehållande fibrer, samt andra färdigheter relaterade till tillverkning av avancerade funktionstyger och de produkter som kommer att växa fram ur dem.

Dessutom, över 30 entreprenörer har arbetat med att etablera startups kring avancerade tyger som en del av det avancerade entreprenörskapsprogrammet för tyg som förvaltas av AFFOA i samarbete med Venture Mentoring Service vid MIT.

AFFOA utvärderar för närvarande möjligheterna att samla in en investeringsfond dedikerad till att finansiera startups inom den avancerade tygsektorn.

För Fink, AFFOAs arbete handlar om att svarva tyg, ett gammalt men i stort sett oförändrat material, till en ny plattform för innovation.

"Tyger upptar en mycket betydande fastighet, ytan på våra kroppar, och ändå gör vi inte mycket med den fastigheten – den är underutvecklad, " säger Fink. "AFFOA sätter scenen för en tygrevolution genom att tillåta dessa uråldriga former att bli högteknologiska och leverera värdeskapande tjänster under de kommande åren."

Den här historien återpubliceras med tillstånd av MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), en populär webbplats som täcker nyheter om MIT-forskning, innovation och undervisning.