ES2894659T3 - Tejido con sensor degradable - Google Patents

Abstract

Un tejido (1) que comprende al menos un elemento conductor (2, 2a, 2b, 2c) para definir al menos una porción de un circuito eléctrico (3) y un sensor (12) acoplado con dicho elemento conductor, en el que el sensor (12) comprende un elemento degradable (4, 4a, 4b, 4c, 4d) configurado para degradarse, al menos parcialmente, en condiciones predefinidas, caracterizado porque dicha condición predefinida es un evento seleccionado entre al menos uno de un ciclo de limpieza, un tratamiento térmico y condiciones de uso, para cambiar una característica eléctrica de dicho sensor (12) para permitir la determinación del estado del tejido.

Description

DESCRIPCIÓN

Tejido con sensor degradable

La presente invención versa acerca de un tejido y una prenda de vestir que tiene tal tejido para monitorizar el ciclo vital de la prenda de vestir y, en particular, para monitorizar el número de eventos predeterminados, tales como ciclos de lavado, tratamientos térmicos y similares, a los que ha sido sometida la prenda de vestir en su vida.

Se conocen en la técnica las prendas de vestir con sensores; por ejemplo, se pueden dotar a las prendas de vestir de sensores para monitorizar distintos tipos de parámetros, por ejemplo, la actividad del usuario de las prendas de vestir. En otros tejidos conocidos, los sensores permiten transmitir una señal a lo largo de una prenda de vestir, y monitorizar datos vitales del usuario. Más en general, se conocen hilos técnicos, tales como tejidos que tienen hilos piezoeléctricos, por ejemplo, para cosechar energía.

El documento US 6687523 B1 da a conocer una prenda de vestir para bebés, que tiene una infraestructura de información en el tejido que puede incluir materiales para detectar uno o más signos vitales corporales del usuario. El componente de infraestructura de información puede consistir bien en un componente de conductividad eléctrica elevada o baja o bien fibras de conductividad tanto elevada como baja. Pueden ser utilizados para monitorizar uno o más signos vitales corporales incluyendo la frecuencia cardíaca, el pulso, la temperatura y la saturación de oxígeno (oxímetro), mediante sensores en el cuerpo y para su enlace con un monitor de estado personal (PSM, por sus siglas en inglés). Los materiales conductores pueden insertarse en el tejido de distintas formas, por ejemplo pueden ser de calada o estar tricotados en el tejido.

El documento US 6727197 da a conocer una cinta textil tricotada, de calada o trenzada que incluye uno o más elementos de transmisión. Los elementos de transmisión están separados, preferiblemente, entre sí por medio de fibras no conductoras. Los elementos de transmisión pueden ser de calada o tricotados con las fibras no conductoras, y son utilizados para transmitir señales, por ejemplo, para interconectar dos dispositivos electrónicos en la misma prenda de vestir, o un dispositivo electrónico en la prenda de vestir y un segundo dispositivo electrónico ubicado en otra prenda de vestir o en un cinturón. En otras palabras, se utiliza la cinta como un BUS.

El documento WO2012/140096 da a conocer un elemento fusible que incluye un sensor degradable que es parte de un circuito eléctrico, que puede ser parte de un tejido. Este elemento fusible es utilizado para detectar hidrocarburos y será resistente a extremos de temperatura y a un medio líquido.

Un problema de algunos tejidos, especialmente tejidos con sensores o hilos técnicos, es que pueden dañarse si son sometidos a tratamientos no adecuados o inapropiados, tales como ciclos de lavado a temperaturas demasiado elevadas o mediante una limpieza en seco en vez de con agua (o viceversa), etcétera. De forma similar, puede producirse daños cuando se lleva puesta la prenda de vestir en condiciones de uso no adecuadas o inapropiadas, tales como en la lluvia o la nieve. Los daños también pueden ser accidentales, tales como una caída en el agua, o mientras se plancha, y similares.

En otros casos, el daño se desarrolla tras un cierto número de eventos, por ejemplo tras un número de lavados domésticos. El daño puede no ser siempre visible a primera vista, en particular si solo se dañan los sensores o hilos técnicos. Como resultado, un usuario puede no conocer la condición real de una prenda de vestir.

Por lo tanto, existe la necesidad de encontrar una forma de detectar las condiciones de una prenda de vestir o de un tejido. En particular, con la información obtenida un usuario puede, por ejemplo, gestionar mejor su prenda de vestir, evaluar el valor de las prendas de vestir utilizadas, etc.

Además, cuando se daña un tejido, gracias a estos datos puede ser posible evaluar si el daño es debido a una calidad deficiente del tejido, o a una mala manipulación de la propia prenda de vestir, por ejemplo porque ha sido limpiada con demasiada frecuencia y/o a una temperatura demasiado elevada, o de una forma equivocada. Se pueden certificar otras prendas de vestir, por ejemplo ropa de trabajo, únicamente para un cierto número de lavados, es decir se pierden algunas propiedades tras un cierto número de lavados.

Por lo tanto, existe la necesidad de evaluar la naturaleza y posiblemente también el número de eventos predeterminados llevados a cabo en una prenda de vestir.

Estos y otros objetos son logrados por medio de un tejido según la reivindicación 1 y un procedimiento para monitorizar el ciclo vital de una prenda de vestir según la reivindicación 17. Se enumeran aspectos preferidos en las reivindicaciones dependientes.

Según una realización, un tejido comprende al menos un elemento conductor para definir al menos una porción de un circuito eléctrico, y un sensor acoplado a dicho elemento conductor, comprendiendo el sensor un elemento degradable. El elemento degradable está configurado para degradarse, al menos parcialmente, en condiciones predefinida para cambiar una característica eléctrica del sensor.

Un “elemento degradable” del sensor es un elemento que tiene al menos una característica que cambia progresivamente (y de forma no reversible) en condiciones predeterminadas, afectando a al menos una característica eléctrica del sensor.

En una realización ejemplar, el elemento degradable puede ser, por ejemplo, un elemento degradable en agua. El elemento degradable en agua está configurado de manera que se cambie progresivamente una característica eléctrica del elemento degradable en agua, por ejemplo, se reduzca progresivamente (es decir, se “degrada”) la dimensión o la masa del elemento degradable cada vez que se lava el tejido. Esto puede lograrse de distintas formas conocidas en la técnica. Como ejemplo, el elemento degradable en agua puede experimentar hidrólisis de forma que, en contacto con el agua, se erosione parte del elemento degradable. Como alternativa, el elemento degradable en agua puede ser soluble en agua.

Tal elemento degradable en agua puede ser utilizado para monitorizar el número de ciclos de lavado llevados a cabo sobre un tejido dotado de tal elemento degradable. De hecho, cada vez que se lava el tejido, el elemento degradable reduce sus dimensiones (preferiblemente un porcentaje reducido de sus dimensiones totales) y, por lo tanto, se cambia una característica eléctrica del circuito eléctrico al que se acopla el elemento degradable. Como ejemplo, un elemento degradable en agua intercalado entre dos hilos conductores puede actuar como una resistencia eléctrica. Cuando se lava el tejido, se reducen las dimensiones del elemento degradable en agua. Como resultado, la resistencia entre los elementos cambia de una forma mensurable (normalmente es aumentada de forma escalonada). Este cambio puede ser utilizado para indicar la incidencia de un ciclo de lavado.

Además, un elemento degradable en agua puede mantener sustancialmente su dimensión (o, mejor, su dimensión “externa”) mientras que pierde parte de su contenido. Como ejemplo, se puede cargar un portador degradable en agua con un material de carga degradable y, tras hacer contacto con agua, es erosionado o disuelto sin cambiar sustancialmente sus dimensiones. Más en general, se puede configurar un elemento degradable en agua para que pierda (es decir, pierda masa y/o materiales de carga) tras hacer contacto con agua, de forma que se cambie una característica eléctrica del circuito eléctrico.

Como ejemplo adicional, se puede utilizar un elemento piezoeléctrico como un “elemento degradable”. Como es sabido, los elementos piezoeléctricos generan una señal eléctrica cuando son sometidos a una estimulación mecánica. La intensidad de la señal eléctrica es función de la estructura del elemento piezoeléctrico y, en particular, es proporcional a la polarización del elemento piezoeléctrico. La estructura interna (y, por lo tanto, la polarización) de un elemento piezoeléctrico puede ser cambiada aplicando, por ejemplo, una cierta temperatura al elemento piezoeléctrico. El material del elemento piezoeléctrico puede ser escogido, por lo tanto, para que pierda polarización cuando sea sometido a una temperatura predeterminada, por ejemplo, la correspondiente a un ciclo de lavado para el tejido. Como resultado, cuando se lava el tejido a una cierta temperatura, se cambia la polarización del elemento piezoeléctrico. El cambio puede producirse de una vez o en varias veces. Como antes, esta degradación del elemento piezoeléctrico tendrá como resultado un cambio de la señal del sensor que incorpora dicho elemento piezoeléctrico y puede ser utilizada para mostrar la incidencia de un tratamiento térmico.

Según una realización, el tejido es un tejido de calada o tricotado, y los elementos conductores son hilos conductores que son insertados en el tejido, es decir son parte de la estructura de calada o tricotada del tejido. Como resultado, los hilos pueden ser implementados con facilidad en el tejido. Además, el aspecto externo del tejido no se ve afectado, en particular, por la presencia de los hilos conductores. Como se ha mencionado anteriormente, el elemento degradable puede degradarse parcialmente durante un ciclo de limpieza o un tratamiento térmico llevado a cabo sobre el tejido. Estos eventos son particularmente relevantes en la vida de las prendas de vestir. Gracias a la presente realización, es posible monitorizar la incidencia de un ciclo de limpieza y/o un tratamiento térmico. Se debería hacer notar que, en algunas circunstancias, estos dos eventos pueden coincidir o, en cualquier caso, pueden ser llevados a cabo al mismo tiempo. Como ejemplo, una lavadora puede llevar a cabo, simultáneamente, un ciclo de limpieza y un tratamiento térmico.

En una realización adicional, se puede hacer que la “vida” del elemento degradable sea igual a la vida prevista del tejido/prenda de vestir. Como ejemplo, si se supone que se debe desechar una prenda de vestir y ya no ser utilizada tras, por ejemplo, 100 ciclos de limpieza, el elemento degradable puede estar configurado para que tenga una característica que se degrade aproximadamente un 1%, o por ejemplo un 0,5%, cada ciclo de limpieza. Como resultado, durante la “vida de trabajo” del elemento degradable se puede utilizar la degradación real del elemento degradable, por ejemplo, para mostrar la vida prevista restante de la prenda de vestir. Cuando la característica mensurable mediante el elemento degradable ya no está presente o ha alcanzado un valor predefinido (es decir, un 0% o un 50%, en los ejemplos citados anteriormente), mediante este hecho se muestra que la prenda de vestir necesita ser sustituida por una nueva.

Según se ha mencionado, según una realización, el elemento degradable es soluble en agua. Como resultado, el elemento degradable reduce su dimensión/masa cada vez que hace contacto con el agua. En otra realización, el elemento es un polímero que es hidrolizado parcialmente en agua y que contiene un material de carga, tal como polvo de carbono o grafeno, que convierte el polímero cargado en un elemento resistivo; parte de la matriz polimérica y del material de carga se pierde en cada lavado, de forma que el valor inicial de la resistencia del elemento cambie con cada lavado.

Preferiblemente, un elemento degradable en agua está configurado de forma que, durante un ciclo normal de lavado, solo se pierde una porción pequeña del elemento degradable (por ejemplo, es erosionada o eliminada). Este resultado puede obtenerse mediante un dimensionamiento apropiado del elemento degradable en agua y/o escogiendo de forma apropiada el o los materiales del elemento degradable en agua.

Según una realización, el elemento degradable es una resistencia eléctrica intercalada entre dos elementos conductores. En particular, se puede intercala un elemento degradable (en agua) entre dos elementos conductores y actúa como una resistencia eléctrica. Como se ha mencionado anteriormente, una resistencia eléctrica degradable en agua reduce sus dimensiones/masa cada vez que es lavado. Como resultado, se aumenta la resistencia eléctrica del elemento degradable cada ciclo de lavado.

Los materiales adecuados para implementar resistencias eléctricas degradables son conocidos en la técnica y son, por ejemplo poliéteres, policaprolactona (PCL), ácido poliláctico (PLA), poliuretanos termoplásticos (TPU); pueden utilizarse materiales de carga conductores y también magnesio y silicio con los polímeros.

En una realización distinta, se intercala un elemento degradable, preferiblemente un elemento degradable en agua, entre dos elementos conductores, de manera que se forme un condensador. En particular, el elemento degradable actúa como la porción dieléctrica del condensador.

El elemento degradable en agua cambia —por ejemplo, se reducen su masa o volumen o sus dimensiones— cada vez que es lavado. Como resultado, se cambia la capacitancia del condensador formado por los elementos conductores y por el elemento degradable cada ciclo de lavado. Los materiales adecuados para condensadores degradables son, por ejemplo, poliisocianato alifático, poliéter reticulado y polioles de poliéster lo que tiene como resultado poliuretanos estirables.

En otra realización, se enrolla un elemento conductor, por ejemplo un hilo conductor, en torno a un elemento degradable en agua para formar una bobina inductora, y el elemento degradable puede ser el núcleo del inductor. Como resultado, se cambia, por ejemplo se reduce, la inductancia del inductor formado por los elementos conductores y por el elemento degradable cada ciclo de lavado. Se conocen materiales adecuados para inductores degradables en la técnica y son, por ejemplo policaprolactona (PCL), ácido poliláctico (PLA) y poliuretanos termoplásticos (TPU).

Como antes, el elemento degradable en agua reduce su masa o sus dimensiones cada vez que es lavado. Como resultado, se cambia la inductancia del inductor formado por el elemento conductor y por el elemento degradable cada ciclo de lavado.

Más en general, se pueden utilizar elementos de circuitos eléctricos pasivos (resistencias eléctricas, condensadores, inductores, resistencias eléctricas con memoria, etcétera) como sensores degradables, cuando están dotados de un elemento que es capaz de cambiar una característica eléctrica del elemento eléctrico cuando es sometido a una condición predefinida, normalmente al reducir su dimensión (o, más en general, su masa) cuando es puesto en contacto con agua.

Se han enumerado anteriormente materiales preferidos para sensores que tienen un elemento degradable que reduce su masa o sus dimensiones cuando es lavado. Los materiales adecuados para ser utilizados son, por ejemplo, materiales matriciales a base de poliéter que tienen impurezas de carbono conductor (negro de humo, polvo de carbón, nanotubos de carbono, grafeno, etc.) dispersadas en los mismos.

Según una realización distinta, el elemento degradable comprende un elemento piezoeléctrico. En particular, los elementos piezoeléctricos son “degradables” cuando son sometidos a calor. En particular, el elemento piezoeléctrico puede cambiar su estructura, de forma que pierda la polarización cuando sea calentado a ciertas temperaturas; la pérdida de polarización es, preferiblemente, una pérdida progresiva. Como se ha mencionado, el elemento piezoeléctrico puede estar configurado (por ejemplo, mediante una elección apropiada de materiales) para perder la polarización a temperaturas sustancialmente iguales a las requeridas durante un ciclo de lavado. Como resultado, durante un ciclo de lavado, si se calienta el tejido, el elemento piezoeléctrico pierde la polarización; en general, se pierde la polarización de forma sustancialmente completa después de que se haya producido el primer evento, de forma que el sensor sea de tipo de un solo uso. En otras realizaciones, se puede perder la polarización progresivamente, mediante varias etapas y el sensor genera cada vez una señal más baja que la señal antes del ciclo de lavado (es decir, el tratamiento térmico producido durante el ciclo de lavado).

Según una realización, el sensor piezoeléctrico comprende una lámina piezoeléctrica, preferiblemente un material electrohilado tal como fluoruro de polivinilideno (PVDF) o un polímero de la misma familia, que está intercalado entre dos láminas conductoras (por ejemplo, de aluminio). Preferiblemente, las láminas conductoras están conectadas directamente a un convertidor analógico a digital del controlador con resistencias eléctricas de actuación/de empuje hacia abajo.

Según una realización, el elemento degradable puede mostrar que la prenda de vestir ha sido utilizada y que la prenda de vestir ha sido lavada. Con este fin, el elemento degradable está configurado para proporcionar un primer grado de degradación cuando un usuario lleva puesto el tejido y un segundo grado de degradación a un ciclo de lavado o un tratamiento térmico. Preferiblemente, el segundo grado de degradación es mayor que el primer grado de degradación. Cuando se monitoriza la degradación del elemento degradable (por ejemplo, mediante un controlador), es posible diferenciar los grados primero y segundo de degradación, para reconocer la incidencia del evento relevante.

En otras palabras, se puede utilizar un sensor que comprende un elemento degradable para monitorizar y diferenciar las incidencias de distintos tipos de eventos.

Como ejemplo, un elemento degradable en agua puede ser erosionado lentamente mediante hidrólisis y en un porcentaje muy pequeño durante un uso normal, por ejemplo debido al sudor, o en contacto general con la piel de un usuario. Al contrario, durante un ciclo de lavado, un elemento degradable soluble en agua puede degradarse más rápidamente y en un mayor porcentaje que durante su uso.

Según una realización, el elemento degradable está dotado de un tercer grado de degradación en un evento no deseado, distinto de la condición predefinida.

Como ejemplo, un calentamiento a una temperatura demasiado elevada puede provocar una despolarización sustancialmente completa de un elemento piezoeléctrico, de forma que deje de generar una señal eléctrica. Gracias a esto, es posible conocer que se ha llevado a cabo un tratamiento térmico demasiado agresivo sobre un tejido, o sobre la prenda de vestir. De forma similar, una pérdida repentina y grande de dimensión de un elemento soluble en agua puede indicar que se ha llevado a cabo un ciclo demasiado agresivo de limpieza.

Una realización de la presente invención proporciona un artículo, tal como una prenda de vestir, que comprende un tejido según cualquiera de los aspectos precedentes. En una realización adicional, el artículo comprende un controlador acoplado con el circuito eléctrico para monitorizar la variación de la característica eléctrica.

En otras palabras, el controlador comprueba si una característica eléctrica del circuito eléctrico, tal como una señal procedente del sensor, cambia con el paso del tiempo, como resultado de la degradación del elemento degradable. Esta comprobación puede ser continua o a intervalos de tiempo diferenciados. Como ejemplo, el controlador puede enviar una señal eléctrica por el circuito eléctrico y comprueba, por ejemplo, la resistencia/capacitancia/inductancia del circuito eléctrico en el elemento degradable. De lo contrario, puede recibir y evaluar la señal eléctrica recibida, por ejemplo, procedente de un elemento piezoeléctrico.

Según una realización, se coloca el controlador en un botón de la prenda de vestir. Gracias a esto, se puede dotar a la prenda de vestir tanto de un sensor (es decir, el circuito con el elemento degradable) como de medios (es decir, el controlador) para recibir y evaluar las señales procedentes del sensor.

Un aspecto de la presente invención proporciona, además, un procedimiento para monitorizar el ciclo de vida de un tejido o de una prenda de vestir según uno o más de los aspectos precedentes. En particular, el procedimiento comprende las etapas de:

(a) proporcionar un tejido según la reivindicación 1;

(b) monitorizar y almacenar dicha característica eléctrica;

(c) evaluar el valor de la degradación de dicha característica eléctrica y/o el número de eventos de degradación como una función de los datos monitorizados almacenados en la etapa (b);

(d) determinar el estado de dicho tejido como una función de la evaluación en la etapa (c).

En una realización preferida, la etapa (c) mencionada anteriormente comprende, a su vez, las etapas de:

(c1) evaluar una función de la característica eléctrica monitorizada como una función del tiempo;

(c2) evaluar la derivada de la función de la característica eléctrica monitorizada de la etapa (c1);

(c3) contar los picos de la función derivada de la etapa (c2), estando asociado cada pico con una incidencia de dicho evento.

Normalmente, la etapa (c3) es llevada a cabo si el pico es mayor que un cierto umbral, para contar únicamente las incidencias del evento.

Preferiblemente, el circuito eléctrico está dotado de elementos conductores que pueden ser colocados en un tejido (por ejemplo, pueden ser hilos conductores que pueden ser utilizados para producir el tejido, tales como hilos de trama/urdimbre). Además, el elemento degradable es, preferiblemente, de un material que puede colocarse con facilidad en un tejido, o ser depositado sobre el mismo.

Se expondrán ahora realizaciones ejemplares y no limitantes con referencia a las figuras adjuntas, en las que:

- Las Figuras 1 y 2 son vistas esquemáticas de realizaciones de la invención;

- las Figuras 2A, 2B y 2C son distintas realizaciones de elementos degradables en agua, respectivamente una resistencia eléctrica, un condensador y un inductor;

- la Figura 3 es una vista esquemática de un circuito eléctrico que comprende una resistencia eléctrica degradable en agua según una realización de la invención;

- la Figura 3A es una vista esquemática de la degradación progresiva de una resistencia eléctrica degradable en agua según una realización de la invención;

- la Figura 4 es una vista esquemática de un circuito eléctrico que comprende un condensador degradable en agua según una realización de la invención;

- la Figura 5 es una vista esquemática de un circuito eléctrico que comprende un inductor degradable en agua según una realización de la invención;

- la Figura 6 es una vista esquemática de un elemento degradable según una realización adicional de la invención; - la Figura 6A es una vista esquemática de una realización alternativa de la fig. 6;

- la Figura 7 es una vista de la resistencia eléctrica de una resistencia eléctrica degradable en agua como una función de tiempo, cuando es sometida a distintas condiciones, mostradas esquemáticamente en la figura 8A;

- la Figura 8 es una vista de la derivada de la resistencia de la figura 7 como una función de tiempo;

- la Figura 8A es una vista esquemática de las distintas condiciones de un ensayo sobre un elemento degradable en agua;

- la Figura 9 es una vista esquemática de un circuito eléctrico que comprende un elemento degradable piezoeléctrico según una realización de la invención;

- la Figura 9A es una imagen de SEM de un elemento degradable piezoeléctrico de la realización de la figura 9; - la Figura 9B es una vista esquemática de un circuito eléctrico adicional con el sensor de la figura 9;

- la Figura 10 es una vista esquemática de la degradación progresiva del elemento degradable piezoeléctrico de la figura 9;

- las Figuras 11, 11A, 11B son vistas esquemáticas de circuitos eléctricos de realizaciones adicionales de la invención;

- la Figura 12 es una vista de la variación de la característica eléctrica de distintos elementos degradables;

- las Figuras 13A - 13B muestran los resultados de un ensayo llevado a cabo sobre un sensor colocado en un tejido que fue sometido a ciclos de lavado a 60 grados Celsius;

- la Figura 14 muestra un artículo de mezclilla con un sensor en las costuras.

Con referencia a las figuras, un artículo 11 (mostrado esquemáticamente en las figuras 1 y 2) comprende un tejido 1 que, a su vez, comprende al menos un elemento conductor 2 para definir un circuito eléctrico 3. Un sensor 12 comprende un elemento degradable 4 acoplado con uno o más elementos conductores 2. La degradación del elemento degradable 4 provoca una variación de una característica eléctrica (o más) del circuito eléctrico 3.

Preferiblemente, se puede acoplar un controlador 10 con el circuito eléctrico 3 para evaluar la variación de tal característica eléctrica.

El tejido 1 es, preferiblemente, un tejido de calada o tricotado. Los elementos conductores 2 pueden ser, por lo tanto, hilos conductores 2a, 2b que son parte del tejido de calada o tricotado, es decir pueden ser insertados en el tejido como hilos de la estructura de calada o tricotada del propio tejido.

En una realización preferida, el tejido 1 es un tejido de mezclilla para pantalones. En cualquier caso, el tejido 1 puede ser un tejido genérico.

En la figura 1, se muestran dos hilos conductores 2a, 2b en una estructura de calada de un tejido 1. En la figura 2 se muestra un hilo conductor 2 en una estructura tricotada de un tejido adicional 1b.

Los hilos conductores pueden comprender, por ejemplo, alambres de acero o de cobre o de plata, y pueden ser, por ejemplo, monofilamentarios, o pueden ser mezclas de múltiples fibras formando el hilo final.

Se pueden utilizar elementos conductores alternativos. En la realización ejemplar de la fig. 6, se utilizan dos elementos metálicos 2c acoplados con el tejido como un elemento conductor.

Según una realización adicional, mostrada en la fig. 6B, se pueden engarzar presillas 2e (normalmente, presillas macho) a elementos conductores 2a, 2b (por ejemplo, hilos de acero) —mostrados en líneas discontinuas— para proporcionar contactos óhmicos con estos, de forma que puedan ser conectados (por ejemplo, mediante presillas hembra estándar) con una circuitería externa, por ejemplo para descargar a un procesador externo de datos los datos registrados por el controlador.

En general, los elementos conductores permiten la transmisión de una señal eléctrica a lo largo de una porción del tejido. Con más detalle, los elementos conductores están acoplados a elementos degradables, de manera que formen una porción de un recorrido eléctrico cerrado.

Con más detalle, el o los elementos conductores 2, 2a, 2b, 2c están dispuestos en el tejido 1, o acoplados con el mismo, de manera que se forme un recorrido cerrado, es decir un circuito eléctrico 3, preferiblemente junto con el controlador 10. El controlador 10 puede ser insertado en el tejido 1, o puede ser un elemento externo al tejido 1. Como ejemplo, se puede insertar un controlador 10 en un botón que está configurado para acoplarse con el tejido, según se da a conocer en la solicitud EP 15179147.2 en tramitación en nombre del presente solicitante. El o los elementos conductores 2, 2a, 2b, 2c están dispuestos de manera que cierren un recorrido eléctrico con el controlador externo 10, cuando este está acoplado con el tejido 1 en la prenda de vestir final. El controlador eléctrico 10 comprende medios conocidos para generar y/o evaluar una señal eléctrica, y para monitorizar una característica eléctrica del circuito eléctrico 3.

Como ejemplo, en la figura 3 se muestra un circuito eléctrico 3 en una vista esquemática y simplificada.

El circuito eléctrico 3 comprende dos hilos conductores 2a, 2b. Los hilos 2a, 2b pueden insertarse en el tejido 1 según se ha dado a conocer anteriormente. No se muestra el tejido 1 en aras de la claridad. Se intercala un elemento degradable 4a entre los hilos 2a, 2b. El circuito eléctrico se cierra mediante un controlador 10.

El circuito eléctrico 3 puede ser más complejo que lo mostrado. Según se muestra, por ejemplo, en la fig. 11, el circuito 3 puede comprender un convertidor analógico a digital (ADC) 5, para permitir que el controlador 10 gestione una señal digital, como se expone mejor a continuación.

Según una realización, el circuito eléctrico 3 puede comprender una resistencia eléctrica 7 de actuación o de empuje hacia abajo, para evitar cortocircuitos y para limitar perturbaciones externas. En general, el sensor 12 tiene capacidad para generar una señal hacia y/o desde el elemento degradable 4, por ejemplo, una resistencia eléctrica degradable 4a, según la figura 11. En particular, el circuito eléctrico 3 está configurado, en general, para permitir la transmisión de una señal entre el elemento degradable 4 y el controlador 10.

En la realización particular de la fig. 11, el sensor comprende una resistencia eléctrica degradable 4a, y una resistencia eléctrica adicional 7a dispuesta en serie con respecto a la resistencia eléctrica 4a, de manera que forme un divisor de tensión. Según un aspecto, se puede escoger como sigue el valor de resistencia de la resistencia eléctrica 7a.

Siendo R_ini el valor inicial de la resistencia de la resistencia eléctrica 4a (es decir, antes de cualquier degradación) y siendo R_fin el mayor valor final previsto de resistencia de la resistencia eléctrica 4a al final de su vida útil operativa, la resistencia eléctrica 7a del divisor de tensión tiene, preferiblemente, un valor R_div de resistencia definido por la media geométrica de R_ini y R_fin. En otras palabras, se puede escoger el valor de la resistencia de la resistencia eléctrica 7a del divisor de tensión según la siguiente fórmula:

El valor preferido mencionado anteriormente de la resistencia eléctrica 7a del divisor de tensión garantiza el máximo intervalo dinámico en la entrada del ADC 5. El divisor de tensión divulgado anteriormente es particularmente útil durante la medición del valor de resistencia de la resistencia eléctrica 4a.

Se puede utilizar una resistencia eléctrica 7a para formar un divisor de tensión también en combinación con un sensor degradable que tiene un inductor degradable 4c, según se muestra en la fig. 11A. En este caso, el inductor degradable 4c (como se expone mejor a continuación) está dispuesto, preferiblemente, en paralelo con respecto a un condensador no degradable 7b.

Además, se puede utilizar un divisor de tensión sin una resistencia eléctrica (de actuación/de empuje hacia abajo), según se muestra en la fig. 11B, en la que se muestra un divisor capacitivo de tensión, en el que se pone en serie un condensador degradable 4b con un condensador 7c de referencia.

También se muestra una resistencia eléctrica 7 de actuación/de empuje hacia abajo en combinación con un sensor piezoeléctrico degradable en una realización ejemplar en la fig. 9B. En este caso, se puede escoger el valor de la resistencia de la resistencia eléctrica 7 de actuación/de empuje hacia abajo con más libertad, dado que no es utilizado en un divisor de tensión junto con una resistencia eléctrica degradable, según la fig. 11.

Según una realización, se puede colocar el sensor 12 en las costuras 11a, 11b del artículo 11 (véase la Fig. 14), de forma que los sensores 12 no sean visibles cuando se observa el artículo, es decir están ocultos en las costuras. En otras palabras, los sensores 12 pueden estar rodeados por tejido y colocados en el interior de una costura 11a. Según se utiliza en la presente memoria, una costura 11a, 11b es una porción de un artículo 11 en la que se unen entre sí dos porciones solapantes de tejido/s. En la Fig. 14 se muestra esquemáticamente un primer plano de una costura 11a. La costura 11a mostrada en la Fig. 14 representa una realización de una costura, pero en otras realizaciones se utilizan diversos tipos de costuras. Se pueden utilizar diversos tipos de puntadas y otros procedimientos para formar costuras en otras realizaciones. En la realización mostrada, el artículo 11 es un par de pantalones de mezclilla pero también pueden utilizarse en otras realizaciones otros materiales, al igual que distintos artículos. Como ejemplo, el artículo 11 puede ser un artículo de vestir que lleva puesto un usuario, incluyendo, sin limitación, pantalones cortos, una camiseta, un body completo, perneras y mangas y similares.

La Fig. 14 muestra la costura 11a formada de dos trozos 1a, 1b de tejido que están unidos entre sí para formar la costura 11a por medio de puntadas 13. Se coloca un sensor 12 en el interior de la costura 11a, y está conectado con elementos conductores 2a, 2b que discurren, al menos parcialmente, por dentro de la costura 4.

En particular, la Fig. 14 muestra un artículo 11, en concreto una prenda de vestir, que es un par de pantalones de mezclilla. En otras realizaciones según diversos aspectos de la divulgación, el artículo puede ser una prenda de vestir distinta, por ejemplo, una vestimenta, tal como puede llevar puesta un usuario. En la realización ilustrada, el artículo 11 incluye costuras 11a, 11b, al menos en ubicaciones laterales externas (costura 11a) y ubicaciones internas mediales (costura 11b) en cada pernera del pantalón. Las costuras 11a, 11b se extienden, en general, en la dirección longitudinal de las piernas del usuario y son, por lo tanto, generalmente paralelas al fémur del usuario en la porción superior de las perneras del pantalón, y paralelas a la tibia y al peroné del usuario en la porción inferior de la pernera del pantalón, cuando un usuario lleva puesto el artículo 11.

Además, aunque no se muestren en detalle, se pueden proporcionar costuras adicionales en el artículo 11, por ejemplo, en la porción superior de los pantalones, es decir en la porción de los pantalones configurada normalmente para alojar un cinturón. El sensor 12 puede colocarse en cualquiera de estas costuras, según las necesidades. Se debe hacer notar, adicionalmente, que se utilizan las costuras 11a, 11b para producir el artículo, de forma que se pueda colocar el sensor en una costura preexistente del artículo. Tal costura puede estar dotada de un área que tiene una mayor dimensión (por ejemplo, mayor anchura) con respecto a las otras áreas de las costuras, para alojar un sensor en el área mayor. Además, en algunas realizaciones, se puede colocar un sensor en una costura que es creada ad hoc para el sensor. En otras palabras, se puede proporcionar una costura que no tiene ninguna función “estructural” en el artículo con el único fin de alojar un sensor. De esta manera, se puede formar una costura en un artículo para formar un “bolsillo” en el que puede alojarse un sensor.

Además, el controlador 10 puede colocarse en una costura 11a, 11b de un artículo 11. El controlador 10 puede estar conectado con el sensor por medio de elementos conductores (por ejemplo, hilos conductores tales como hilos de acero) que no se degradan. Según se ha mencionado anteriormente, se pueden utilizar diversos tipos de elementos degradables en distintas realizaciones de la presente invención. Se expondrán en detalle ahora las realizaciones con elementos degradables en agua y elementos piezoeléctricos.

Con referencia a la figura 3, se intercala una resistencia eléctrica 4a degradable en agua entre dos hilos conductores.

Preferiblemente, la resistencia eléctrica 4 degradable en agua está fabricada de poliuretanos a base de poliéter y/o poliéster.

La resistencia eléctrica 4a degradable en agua reduce parcialmente su masa o sus dimensiones cada vez que se lava el tejido 1. Esto se muestra esquemáticamente en la figura 3A. En particular, se muestra la degradación de la resistencia eléctrica degradable en agua de abajo arriba de la figura 3A. Con más detalle, en la parte inferior de la figura 3A se muestra completa una resistencia eléctrica degradable en agua. En la parte superior, la resistencia eléctrica 4 degradable en agua está completamente degradada. Entre la parte inferior y la porción superior de la figura 3A se muestran condiciones intermedias.

Cada vez que la resistencia eléctrica soluble en agua reduce su masa/dimensión, es decir cada vez que la resistencia eléctrica soluble en agua pierde parte de su material, se cambia la característica eléctrica relevante (es decir, la resistencia).

Una resistencia eléctrica degradable en agua (y, más en general, un elemento degradable en agua, como los elementos 42b y 41c degradables en agua expuestos subsiguientemente) está configurado, preferiblemente, para variar la característica eléctrica relevante (por ejemplo, la resistencia en el presente caso de una resistencia eléctrica) de aproximadamente un 1% a un 5% en cada ciclo de lavado. Según se ha mencionado, de hecho, la resistencia de la resistencia eléctrica 4a depende de la masa o las dimensiones de la propia resistencia eléctrica 4a. En particular, la resistencia aumenta con una reducción de la masa o las dimensiones de la resistencia eléctrica 4a. De hecho, cuando la resistencia eléctrica pierde masa (tanto mediante una reducción de la dimensión externa de la resistencia eléctrica o perdiendo un material de carga de la resistencia eléctrica), se estrecha el recorrido eléctrico que es atravesado por la corriente eléctrica, aumentando, por lo tanto, la resistencia de la resistencia eléctrica. Como se expone mejor a continuación, un cambio en la resistencia de la resistencia eléctrica 4a en el sensor 12 puede ser detectado por el controlador 10, para evaluar el ciclo vital del tejido 1 y, en particular, para evaluar el historial de ciclos de lavado sobre el tejido 1.

Los elementos degradables en agua pueden ser utilizados no solo como una resistencia eléctrica. Como ejemplo, en la figura 4, se muestra una realización en la que se utiliza un elemento degradable en agua en un condensador 4b. En particular, el condensador 4b comprende una porción 40b, 41b de dos hilos conductores 2a, 2b (es decir, una porción 40b de un primer hilo conductor 2a y una porción 41b de un segundo hilo conductor 2b). Se intercala una porción dieléctrica 42b degradable en agua entre las dos porciones 40b, 41b, de manera que formen un condensador 4b. Como antes, durante un ciclo de lavado, la porción dieléctrica 42b reduce parcialmente su masa o sus dimensiones y, por lo tanto, se cambia, por ejemplo, se reduce, la capacitancia del condensador 4b.

En una realización adicional, mostrada esquemáticamente en la figura 5, se utiliza un elemento degradable como el núcleo 41c de un inductor 4c. Con más detalle, se enrolla una porción 40c de un hilo conductor 2a en torno a un núcleo 41c degradable en agua, de manera que se forme un inductor 4c.

Durante un ciclo de lavado, el núcleo 41c degradable en agua reduce parcialmente su masa o sus dimensiones, de manera que se cambie, por ejemplo se reduzca, la inductancia del inductor 4c.

Más en general, se pueden utilizar distintos elementos degradables en agua en distintas realizaciones de la presente invención, siempre que la degradación parcial (por ejemplo, mediante erosión provocada por hidrólisis) del elemento degradable en agua provoque una variación sensible en el circuito eléctrico 3, es decir cambia el valor de algunas características eléctricas del circuito eléctrico 3.

En las realizaciones divulgadas anteriormente, las “características eléctricas” cambiadas por el elemento degradable en agua son, respectivamente, la resistencia (en la fig. 3), la capacitancia (en la fig. 4) y la inductancia (fig. 5) del circuito eléctrico 3 en el elemento relevante 4a, 42b, 41c degradable en agua.

Según se ha mencionado, los elementos conductores no están limitados a hilos conductores.

Con referencia a la realización de la fig. 6, se intercala un elemento 4 degradable en agua entre dos elementos metálicos 2c acoplados con la prenda de vestir, por ejemplo, pueden ser partes de un botón metálico.

En particular, el elemento degradable 4 conecta los dos elementos metálicos 2c, de forma que se permita la transmisión de una señal eléctrica entre los elementos metálicos 2c.

Tal señal eléctrica puede ser generada por un controlador 10 (no mostrado en la figura 6), por ejemplo, embebido en un botón adicional (no mostrado).

Se han divulgado elementos degradables en agua. Sin embargo, se pueden configurar distintos elementos degradables para reducir su masa o sus dimensiones cuando son puestos en contacto con distintos fluidos (es decir, distintos de agua), por ejemplo tetracloroetileno u otros disolventes utilizados en la limpieza en seco. Además, en realizaciones adicionales de la presente invención, se pueden utilizar elementos degradables 4 que no reducen su masa o sus dimensiones cuando son puestos en contacto con un líquido.

Como ejemplo, en la fig. 9, se muestra un elemento degradable piezoeléctrico 4d. En particular, en la realización mostrada, se puede formar un elemento degradable piezoeléctrico 4d como una capa intercalada entre dos capas conductoras 20a, 20b (también pueden utilizarse otros elementos conductores junto con un elemento degradable piezoeléctrico).

El elemento degradable piezoeléctrico 4d de la realización está fabricado de un difluoruro de polivinilideno (PVDF), en particular, de un polímero de fluoruro de poli(vinilideno) semicristalino. El elemento degradable piezoeléctrico 4d genera una señal eléctrica cuando es sometido a una estimulación mecánica, por ejemplo cuando el tejido que porta el elemento degradable piezoeléctrico se pliega, estira, comprime, arruga, cizalla, somete a esfuerzos, es liberado/relajado, etc.

En la fig. 9A se muestra una imagen de SEM (microscopio electrónico de exploración) de un miembro de la familia del PVDF. En la fig. 9B se muestra un sensor piezoeléctrico 12 en un circuito eléctrico, estando conectado directamente el sensor (en particular, las capas conductoras) con un convertidor analógico a digital 5 del controlador 10 con resistencias eléctricas 7 de actuación/de empuje hacia abajo.

La intensidad de esta señal depende de la polarización (es decir, la orientación de los dipolos eléctricos 41d de la fig.

10) del elemento degradable piezoeléctrico. El elemento piezoeléctrico puede perder parcialmente la polarización (es decir, perder parcialmente el alineamiento entre los dipolos eléctricos 41d) cuando sea sometido a calor. En una realización, el material del elemento degradable piezoeléctrico 4d es escogido, por lo tanto, de manera que pierda la polarización a temperaturas alcanzadas durante ciclos de limpieza.

Como resultado, cuando se calienta el tejido 1 durante un ciclo de limpieza (por ejemplo, debido al contacto con agua caliente), el elemento degradable piezoeléctrico 4d pierde parcialmente la polarización y, por lo tanto, se reduce la intensidad de la señal eléctrica generada por el elemento degradable piezoeléctrico 4d.

Como antes, el elemento degradable piezoeléctrico 4d puede estar fabricado de un material que no pierda completamente la polarización cuando sea calentado durante un único ciclo de limpieza.

En otras palabras, la señal generada por el elemento degradable piezoeléctrico varía, preferiblemente, después de un tratamiento térmico. Preferiblemente, esta variación está comprendida entre un 5% y un 95%, más preferiblemente entre un 10 y un 50%.

En la figura 10, se muestra la “degradación” de un elemento piezoeléctrico, mostrándose en la parte izquierda un elemento piezoeléctrico no degradado (es decir, un elemento piezoeléctrico completamente polarizado) y se muestra en la parte derecha un elemento piezoeléctrico completamente degradado (es decir, un elemento piezoeléctrico completamente despolarizado). En la parte central se muestra una condición intermedia.

En otras palabras, los dipolos eléctricos 41d del elemento degradable piezoeléctrico 4d están completamente alineados en la parte izquierda, alineados parcialmente en la parte central y no alineados en la parte derecha de la figura 10.

Se puede escoger el material del elemento piezoeléctrico 4d para permitir el recuento de las incidencias de tratamientos térmicos. Se pueden utilizar distintos elementos piezoeléctricos para contar las incidencias de distintos eventos, en particular tratamientos térmicos.

También se pueden utilizar distintos elementos degradables en otras realizaciones de la presente invención.

En general, según se ha mencionado, un elemento degradable 4 está configurado para degradarse parcialmente durante una condición predefinida, es decir en la incidencia de un evento predeterminado, de manera que se cambie una característica eléctrica del circuito eléctrico 3 al que está acoplado el elemento degradable 4.

Según realizaciones adicionales de la invención, el elemento degradable 4 puede degradarse durante un “uso normal” del tejido 1, por ejemplo, cuando un usuario lleva puesta la prenda de vestir que comprende el tejido 1. Preferiblemente, la tasa de degradación (es decir, la velocidad de degradación) durante un uso normal de es distinta de la degradación durante el evento predeterminado. En particular, la degradación durante un evento predefinido es mayor (y, preferiblemente, también más rápida) que la degradación durante un uso normal. En otras palabras, el porcentaje de degradación durante un uso normal es menor que el porcentaje de degradación durante el evento predeterminado. La degradación es detectada normalmente como un cambio en la señal generada por el sensor. En las figuras 7 y 8A se muestra un ejemplo de tal realización. En particular en la figura 7 se muestra el resultado de un ensayo llevado a cabo sobre un tejido 1 dotado de una resistencia eléctrica 4a degradable en agua, para evaluar la respuesta de la resistencia eléctrica degradable en agua durante distintas condiciones (es decir, durante un “uso normal” y durante un ciclo de lavado). El ensayo se muestra de forma esquemática en la figura 8A.

En particular, se llevaron a cabo simulaciones 6 de sudor (es decir, simulaciones de un “uso normal” y simulaciones 8 de ciclos de lavado sobre un tejido 1. La simulación de sudor se llevó a cabo mediante inmersión del tejido en una disolución con un pH de 5,5 preparada con monoclorhidrato de histidina monohidratado, fosfato sódico y cloruro sódico.

Se llevaron a cabo fases M de medición de la resistencia de la resistencia eléctrica 4 degradable en agua antes y después de las simulaciones 6 de sudor y de las simulaciones 8 de ciclos de lavado. Según se muestra, se llevaron a cabo dos ciclos de simulaciones 6 de sudor y de simulaciones de ciclos de lavado. Después de eso, se dejó el tejido en reposo; es decir, ningún usuario lo llevaba puesto ni estuvo sometido a un tratamiento particular.

Con más detalle, con referencia también a la figura 7, entre los instantes A y B, y entre los instantes C y D, se llevó a cabo una simulación 6 de sudor. Entre los instantes B y C y entre los instantes D y E se llevó a cabo una simulación 8 de lavado. Entre los instantes E y F se colocó el tejido en reposo.

Según se ha mencionado, el resultado del ensayo de la fig. 8A se muestra en la fig. 7. En particular, entre los instantes A y B y entre los instantes C y D se muestra un aumento pequeño y lento de la resistencia de una resistencia eléctrica 4a degradable en agua (correspondiente a una degradación lenta de la resistencia eléctrica 4a degradable en agua). Esta degradación lenta es debido a un “uso normal” del tejido 1, por ejemplo, al contacto con la piel y el sudor de un usuario.

Entre los instantes B y C y D y E, se muestra una degradación rápida. Esta degradación rápida es debida a ciclos de lavado. En particular, se puede hacer notar que el ciclo de lavado entre el instante B y el instante C fue mayor que el ciclo de lavado entre el instante D y el instante E. Después del instante E, la resistencia de la resistencia eléctrica 4a degradable en agua es sustancialmente constante. Esto es debido a la falta de uso del tejido.

El comportamiento no está limitado únicamente a una resistencia eléctrica 4a degradable en agua. Como ejemplo, el condensador 4b y el inductor 4c degradables en agua pueden estar configurados para mostrar un comportamiento similar, por ejemplo, un primer grado de degradación durante un uso normal y un segundo grado de degradación durante un tratamiento térmico. El elemento degradable piezoeléctrico 4d también puede mostrar un comportamiento similar. Como ejemplo, el calor emitido por el cuerpo de un usuario puede provocar una degradación lenta de la polarización del elemento degradable piezoeléctrico 4d.

Además, en otras realizaciones, el elemento degradable puede tener un tercer grado de degradación, distinto de la degradación durante un uso normal y de degradación durante un tratamiento térmico/ciclo de lavado. En particular, el tercer grado de degradación está configurado, preferiblemente, para mostrar la incidencia de un evento no deseado.

El tercer grado de degradación es normalmente distinto del grado de degradación durante la condición predefinida. En otras palabras, el porcentaje de degradación durante un evento no deseado es distinto (normalmente mayor y/o más rápido) que el porcentaje de degradación durante la condición predefinida.

Como ejemplo, un elemento degradable piezoeléctrico puede perder una gran cantidad de polarización si el tejido 1 es calentado a una temperatura demasiado elevada. En una realización, el elemento piezoeléctrico experimenta una transición al estado vítreo a una cierta temperatura (que es una temperatura que no debería aplicarse al tejido 1), de manera que pierda totalmente la polarización. En otras palabras, un elemento degradable puede ser degradado totalmente durante un único evento no deseado.

Con referencia a las realizaciones divulgadas anteriormente, un elemento degradable en agua puede ser muy degradado (por ejemplo, muy erosionado o disuelto) si se coloca el tejido en agua durante un periodo demasiado prolongado.

En general, las realizaciones de la presente invención pueden tener un elemento degradable con únicamente un grado de degradación, es decir la degradación en un evento predefinido. Distintas realizaciones pueden tener un elemento degradable con dos grados de degradación (es decir, la degradación en un evento predeterminado y la degradación durante un uso normal o durante un evento no deseado).

Realizaciones adicionales pueden tener un elemento degradable con los tres grados de degradación expuestos anteriormente.

Se han mostrado realizaciones con un elemento degradable 4. Sin embargo, es posible tener un mayor número de elementos degradables 4. Además, se pueden utilizar elementos degradables de distintos tipos en la misma realización, para monitorizar distintos eventos. Como ejemplo, se puede utilizar un elemento degradable en agua para contar ciclos de lavado, mientras que se puede utilizar un elemento degradable piezoeléctrico para monitorizar tratamientos térmicos.

Con referencia particular a las figuras 7 y 8, se expondrá ahora el ensayo de un elemento degradable 4 (con referencia particular a una resistencia eléctrica 4a degradable en agua). El controlador 10 comprueba una característica eléctrica del circuito eléctrico 3. En la presente realización, el controlador 10 comprueba la resistencia del circuito eléctrico 3. Esta comprobación puede ser continua, o puede ser llevada a cabo a intervalos diferenciados de tiempo, por ejemplo, con un número de mediciones consecutivas cada vez. La variación de la característica eléctrica monitorizada puede mostrar la incidencia de un evento predeterminado.

Como se ha mencionado anteriormente, un ADC 5 (fig. 11) transforma, preferiblemente, los datos monitorizados en una señal digital, que puede ser gestionada por el controlador 10. La variación de los datos monitorizados es almacenada, entonces, en una memoria del controlador 10. Gracias a esto, es posible contar con el valor de los datos monitorizados como una función del tiempo. La información temporal puede ser proporcionada por el propio controlador 10, que puede estar dotado de un reloj interno. En la realización de la figura 7, se muestra la tendencia de los valores de la resistencia del circuito 3 con el paso del tiempo. Entonces, se utiliza la variación de los datos monitorizados (es decir, la característica eléctrica del circuito eléctrico 3) para evaluar el número de incidencias de un evento predeterminado.

Se pueden utilizar diversos procedimientos analíticos con el fin, por ejemplo, de un análisis rápido de datos en tiempo real y en línea en el controlador, o de minería de datos fuera de línea llevada a cabo, por ejemplo, por medio de un PC.

En la realización mostrada, con referencia particular a la fig. 8, se calcula la derivada de la función entre la característica eléctrica (la resistencia en este caso) y el tiempo. Como es sabido, la derivada de una función muestra el grado de variación de una función. Por lo tanto, los picos p1 y p2 de la función derivada se corresponden con los momentos de mayor variación de los datos monitorizados. Según se muestra, esta gran variación se produce en un evento predeterminado.

Se puede establecer un valor umbral para evaluar el número de picos significativos p1 y p2. En otras palabras, cada vez que la función derivada supera el valor umbral, el controlador cuenta un pico, es decir cuenta las incidencias de un evento predeterminado.

En la realización mostrada, se han llevado a cabo dos ciclos de lavado, es decir entre los instantes B y C y D y E de la fig. 7. Como resultado, la función derivada de la figura 8 muestra dos picos p1 (entre el instante B y el instante C) y p2 (entre el instante D y el instante E). Estos picos son mayores que el valor umbral predeterminado TV, y so el controlador cuenta dos eventos predeterminados.

Se puede escoger un valor umbral adicional TV2, mayor que el valor umbral TV, para contar las incidencias de eventos no deseados. Gracias a esto, si un pico p1 se encuentra entre TV y TV2, el controlador 10 contará una incidencia de un evento predeterminado. Al contrario, si un pico se encuentra tanto por encima de TV como de TV2, se contará una incidencia de un evento no deseado. En la realización mostrada, no se llevaron a cabo eventos no deseados sobre el tejido 1. Como resultado no hay picos presentes de la función derivada por encima de TV2. Se pueden utilizar otros procedimientos para evaluar el número de incidencias de eventos predeterminados. Como ejemplo, se pueden llevar a cabo ensayos sobre distintos sensores 12, para evaluar el cambio en la característica eléctrica relevante en la incidencia de uno o más eventos (por ejemplo, ciclos de lavado) o en todo el ciclo vital de los sensores 12.

Las Figuras 13A - 13D muestra los resultados de un ensayo adicional. Los sensores en las dos muestras de tejido fueron sometidos a ensayo durante 2500 minutos. Se colocaron primeros sensores en una muestra que no experimentó ningún lavado (resultados de ensayo de las figuras 11C y 11D). La segunda muestra experimentó una serie de lavados a 60° C. El sensor de ambas muestras fue un sensor de resistencia eléctrica.

La Fig. 13A muestra que la resistencia del sensor sobre la muestra que no se lavó presentó una ligera fluctuación del valor de la resistencia. En particular, el valor de la resistencia varió entre 200 y 215 kü. Tal fluctuación es debida a la respuesta a la humedad del entorno. El valor de la derivada (cuya tendencia se muestra en la fig. 13B) muestra un número de picos que son muy bajos, y que no son identificados como eventos de lavado por el controlador 10. Al contrario, el sensor de la muestra que fue sometida a lavados cambió sensiblemente su valor de resistencia, de hecho, en la fig. 13C se muestra una variación total de más de 600 kü. Cada ciclo de lavado provocó la reducción en la porción degradable del sensor, de manera que se aumente rápidamente (y de forma sensible) el valor de la resistencia relevante. Como resultado, el valor de la derivada de la fig. 13D muestra picos más altos con respecto al de la fig. 13B (obsérvese que la relación de la escala en el eje y es de 1:10). Como antes, estos picos son identificados, por lo tanto, por el controlador 10 como ciclos de lavado.

La Figura 12 muestra el resultado de una simulación del ciclo vital de cuatro sensores distintos 12, identificados por las referencias 12a, 12b, 12c y 12d.

Los sensores 12a, 12b, 12c y 12d fueron colocados en un baño químico fuerte, para simular toda la vida de los sensores 12a, 12b, 12c y 12d.

Como puede verse, el sensor 12a está dotado de una “sensibilidad” particularmente elevada al evento (es decir, proporciona una variación sensiblemente grande y rápida de la característica eléctrica), pero está dotado de una menor vida útil con respecto a los otros sensores 12b y 12d. De hecho, puede verse que la curva del sensor 12a en la figura 4 se vuelve sustancialmente plana antes que la de los otros sensores 12b y 12d. El sensor 12c proporciona un comportamiento similar al sensor 12a pero con una menor sensibilidad al evento (el sensor 12c provocaría, por lo tanto, escalones menores en un gráfico como el de la Fig. 7 o picos menores en un gráfico como el de la Fig. 8). Los sensores 12b y 12d están dotados de una vida útil mucho mayor que la de los sensores 12a y 12c, teniendo el sensor 12b mayor sensibilidad que el sensor 12d (asemejándose a la relación entre los sensores 12a y 12c respectivamente).

En general, a partir de los resultados de estos ensayos o similares, es posible configurar el controlador 10 para evaluar la respuesta de cada uno de los sensores 12a, 12b, 12c y 12d, por ejemplo para predecir la variación de la característica eléctrica (es decir, la altura de los escalones de la fig. 7), para predecir la velocidad de la variación de la característica eléctrica (es decir, la pendiente de los escalones de la fig. 7 y, por lo tanto, la altura de los picos de la fig. 8).

Además, a partir de estos resultados, es posible predecir el final de la vida de los sensores 12a, 12b, 12c y 12d, es decir cuando no hay sustancialmente ninguna variación en la característica eléctrica del sensor 12a, 12b, 12c y 12d en respuesta a un evento (ciclo de lavado), es decir cuando, en sus extremos, las curvas de la figura 12 se vuelven sustancialmente planas.

En general, el controlador 10 puede estar configurado para identificar la variación del valor de la característica eléctrica en respuesta a ciertos eventos, por ejemplo, un ciclo de lavado. Se pueden llevar a cabo procedimientos analíticos adicionales para evaluar el “uso normal” llevado a cabo sobre el tejido. Como ejemplo, el controlador 10 puede identificar como un “uso normal” una pequeña variación de la resistencia que se produce en mucho tiempo, por ejemplo la pequeña variación entre los instantes C y D de la fig. 7. En general, se puede dotar al controlador 10 algoritmos para asociar la amplitud de cada salto a un cierto evento.

En general, la evaluación de los datos monitorizados (por ejemplo, la resistencia de la fig. 7) permite al controlador 10 estimar el ciclo vital de un tejido 1 (y, por lo tanto, de las prendas de vestir que tienen el tejido 1), es decir los eventos llevados a cabo sobre el tejido 1. En particular, se puede utilizar la evaluación de los datos monitorizados para estimar los eventos llevados a cabo sobre el tejido 1 y posiblemente para monitorizar y diferenciar entre cada uno de distintos tipos de eventos (por ejemplo, ciclo de lavado y/o tratamientos térmicos y/o un uso normal y/o eventos no deseados, etc.) que se han producido sobre el tejido 1.

Claims (19)

REIVINDICACIONES

1. Un tejido (1) que comprende al menos un elemento conductor (2, 2a, 2b, 2c) para definir al menos una porción de un circuito eléctrico (3) y un sensor (12) acoplado con dicho elemento conductor, en el que el sensor (12) comprende un elemento degradable (4, 4a, 4b, 4c, 4d) configurado para degradarse, al menos parcialmente, en condiciones predefinidas, caracterizado porque dicha condición predefinida es un evento seleccionado entre al menos uno de un ciclo de limpieza, un tratamiento térmico y condiciones de uso, para cambiar una característica eléctrica de dicho sensor (12) para permitir la determinación del estado del tejido.

2. Un tejido (1) según la reivindicación 1, en el que el tejido (1) es un tejido de calada o tricotado.

3. Un tejido (1) según la reivindicación 1 o 2, en el que el o los elementos conductores (2, 2a, 2b, 2c) comprenden hilos conductores (2a, 2b).

4. Un tejido (1) según cualquier reivindicación anterior, en el que dicho elemento degradable (4, 4a, 4b, 4c, 4d) está configurado para reducir su masa o dimensión cuando es puesto en contacto con un líquido, siendo, preferiblemente, sometido a hidrólisis o siendo soluble en agua, para variar dicha característica eléctrica.

5. Un tejido (1) según la reivindicación 4, en el que el cambio de dicha característica eléctrica de dicho sensor (12) tras una degradación en dicha condición predefinida está comprendido entre un 1% y un 5%.

6. Un tejido (1) según cualquier reivindicación anterior, en el que dicho elemento degradable (4, 4a, 4b, 4c, 4d) es una resistencia eléctrica (4a) intercalada entre dos elementos conductores (2, 2a, 2b, 2c) o es una combinación de los mismos.

7. Un tejido (1) según cualquier reivindicación precedente, en el que dicho elemento degradable (4, 4a, 4b, 4c, 4d) es la porción dieléctrica (42b) de un condensador (4b) intercalado entre dos elementos conductores (2, 2a, 2b, 2c).

8. Un tejido (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho elemento degradable (4, 4a, 4b, 4c, 4d) es el núcleo (41c) de un inductor (4c), para definir la inductancia de dicho inductor (4c), y un elemento conductor (2, 2a, 2b, 2c) está enrollado en torno a dicho elemento degradable (4, 4a, 4b, 4c, 4d).

9. Un tejido (1) según cualquier reivindicación 1 a 3, en el que dicho elemento degradable (4, 4a, 4b, 4c, 4d) comprende un elemento piezoeléctrico (4d).

10. Un tejido (1) según la reivindicación 9, en el que el cambio de la señal eléctrica generada por el sensor (12) tras la degradación se encuentra en el intervalo de un 10% a un 50%.

11. Un tejido (1) según cualquier reivindicación anterior, en el que el elemento degradable (4, 4a, 4b, 4c, 4d) está configurado para proporcionar un primer grado de degradación cuando un usuario lleva puesto el tejido (1), y un segundo grado de degradación en dicho ciclo de limpieza o tratamiento térmico.

12. Un tejido (1) según la reivindicación 11, en el que el elemento degradable (4, 4a, 4b, 4c, 4d) está dotado de un tercer grado de degradación en un evento no deseado, distinto de dicha condición predefinida.

13. Un artículo (11), preferiblemente una prenda de vestir, más preferiblemente un par de pantalones, que comprende un tejido (1) según cualquier reivindicación anterior.

14. Un artículo (11) según la reivindicación 13, que comprende un controlador (10) acoplado a dicho sensor (12) para monitorizar la variación de dicha característica eléctrica del sensor (12), en el que dicho controlador (10) está colocado, preferiblemente, en un botón de dicho artículo (11).

15. Un artículo (11) según la reivindicación 14, siendo dicho artículo una prenda de vestir, comprendiendo el artículo (11) al menos una costura (11a, 11b), y el sensor (12) está colocado en una de dichas costuras (11a, 11b).

16. Un artículo (11) según la reivindicación 15, siendo dicho artículo un par de pantalones, colocándose dicho sensor (12) en una o más de las siguientes costuras (11a, 11b); una costura lateral externa que se extiende en una dirección longitudinal a lo largo de una pierna del usuario, una costura medial interna que se extiende en dicha dirección longitudinal a lo largo de dicha pierna del usuario.

17. Un procedimiento para monitorizar el ciclo vital de un tejido (1) o de un artículo (11) que contiene un tejido (1) según cualquier reivindicación anterior, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:

(a) proporcionar un tejido (1) con al menos un elemento conductor (2, 2a, 2b, 2c) para definir al menos una porción de un circuito eléctrico (3), y un sensor (12) acoplado con dicho elemento conductor, teniendo dicho sensor (12) un elemento degradable (4, 4a, 4b, 4c, 4d) configurado para degradarse, al menos parcialmente, en una condición predefinida, siendo dicha condición predefinida un evento seleccionado entre al menos uno de un ciclo de limpieza, un tratamiento térmico y condiciones de uso, por lo que la degradación de dicho elemento cambia una característica eléctrica de dicho sensor (12);

(b) monitorizar y almacenar dicha característica eléctrica;

(c) evaluar el valor del cambio de dicha característica eléctrica y/o el número de eventos de degradación como una función de los datos monitorizados almacenados en la etapa b);

(d) determinar el estado de dicho tejido (1) como una función de la evaluación en la etapa (c).

18. Un procedimiento según la reivindicación 17, en el que dicha etapa (c) comprende las etapas de:

(c1) evaluar una función de la característica eléctrica monitorizada como una función de tiempo;

(c2) evaluar la derivada de la función de la característica eléctrica monitorizada de la anterior etapa (c1);

(c3) contar los picos de la función derivada de la etapa (c2), estando asociado cada pico con una incidencia de dicho evento.

19. Un procedimiento según la reivindicación 17 o 18, en el que dicho sensor (12) comprende al menos uno de una resistencia eléctrica (4a), un inductor (4b), un condensador (4c) y un elemento piezoeléctrico (4d).