Omet navegació

5.2 E-tèxtils aplicats a l'educació

E-tèxtils: nous camps per a l’ensenyament de la robòtica educativa i l’art.

Els tèxtils electrònics són teixits integrats amb components digitals, petits ordinadors i electrònica per crear roba intel·ligent o altres productes.
National Center for Women & Information Technology. e-Textiles Pilot at Thompson Schools (CC BY-NC-SA)

La robòtica educativa és una disciplina concebuda perquè els estudiants s’iniciïn des d’edats molt primerenques a la robòtica i la programació de forma interactiva. Per aconseguir-ho, dissenyen robots i els construeixen a través del joc, alhora que aprenen programació. Aquesta disciplina cada vegada té més presència a les aules pels seus importants beneficis per a l’alumnat -fomenta el treball en equip i la creativitat, ajuda a desenvolupar el pensament crític, reforça la seva autoestima- i permet adquirir nous coneixements com el pensament computacional mentre es diverteix.

Actualment, al mercat hi ha diferents kits de robòtica que s’utilitzen en la robòtica educativa. Si bé els més populars tenen forma de "robot" hi ha altres models com els "kits de tèxtils electrònics (e-tèxtils)" que inclouen els mateixos components electrònics que el kit de robòtica juntament amb nous materials com un fil conductor d’electricitat i que estan dissenyats per a aquesta mateixa finalitat. 

Explorar el potencial dels e-tèxtils aplicats a l’educació, sorgeix per donar una resposta al debat educatiu d’integrar l’art en l’educació STEAM. També com una solució per ampliar la participació en el camp de les ciències de la computació com un nou mitjà creatiu i artístic amb l'objectiu de crear projectes significatius. També els permet iniciar-se a la programació i explorar les seves capacitats expressives, ja que els inicia en nous materials – com ara pintures reactives a la calor o adhesius, pintures o fils conductors d'electricitat que ofereixen noves opcions de cablejat que eliminen la necessitat de soldar, cosa que permet fàcilment iniciar tots els públics en activitats pràctiques on poden integrar circuits simples en una varietat de suports com el cartó o el paper.

En el desenvolupament i construcció dels e-tèxtils es creen artefactes electrònics que poden ser vestibles o que inclouen circuits o ordinadors programables, cosa que afavoreix l’aprenentatge, ja que es crea un artefacte personalment significatiu (Papert i Harel, 1991).

Quan parlem de e-tèxtils en el context educatiu, ens referim a una cosa tan senzilla com fer funcionar un circuit elèctric amb un sol LED i que aquest  brilli dins la peça de tela (camiseta, polsera…), o ens referim a realitzar un altre tipus de projecte més avançat que requereix coneixements i experiència en programació i comporta la utilització de diferents sensors.

En els darrers anys, la construcció de mitjans digitals i l’aprenentatge de l’electrònica s’han tornat accessibles per a tots els públics (Spina i Lane, 2020), afavorint que els e-tèxtils aplicats a l’educació es converteixin en un interessant recurs didàctic per treballar l’educació STEAM.

Lectura facilitada

La robòtica educativa és una disciplina que permet als alumnes, des de petits, aprendre robòtica i programació de manera interactiva. A través del joc, dissenyen i construeixen robots, desenvolupant habilitats com el treball en equip, la creativitat, el pensament crític i el pensament computacional.

A més dels robots, hi ha kits de "e-tèxtils" que inclouen materials com fils que condueixen l’electricitat. Aquests kits permeten als alumnes crear projectes artístics i significatius, com fer que un LED brilli dins d'una peça de roba. Els e-tèxtils són un recurs educatiu que combina art i ciències, ajudant a ampliar la participació en ciències de la computació i oferint noves maneres d'expressió creativa. Els projectes poden anar des de circuits simples fins a projectes més complexos amb programació i sensors.

Els e-tèxtils són cada vegada més accessibles, convertint-se en una eina interessant per l'educació STEAM (Ciència, Tecnologia, Enginyeria, Art i Matemàtiques).

MATERIALS I EINES QUE S'UTILITZEN

  • Materials conductors:
    • Cintes conductores. Les més recomanables són la Sparkfun (flexible i duradora) i la OHMATEX (forta). 
    • Velcro conductor d’electricitat. Està cobert de plata, i això el converteix en un material conductiu perfecte per utilitzar en projectes d’e-tèxtils. És un material molt fàcil de cosir i tallar, i el pots utilitzar com a sensor o interruptor. 
    • Velostat. És un material de polímer cobert de carbó negre, que permet conductivitat a través del material. Es pot comprar a un preu molt barat i en ser una làmina prima de plàstic és molt fàcil de tallar amb les tisores.
    • Fil conductor d’electricitat. Es pot adquirir fàcilment en línia. Alguns distribuïdors oficials són: Madeira, Sparkfun, Statex Shieldex, Kitronic, LessEMF, etc. 
    • Llana conductora d’electricitat. A diferència del fil conductor, la llana  conductora té una alta resistència, la qual cosa fa que sigui un material molt poc pràctic per connectar diferents components electrònics a un circuit. No obstant això, és un material perfecte per crear sensors, com ara sensors d’estirament, de pressió o pompons conductors d’electricitat.
    • Pintura conductora d’electricitat. D’un temps ençà, tenim fàcil accés a pintures a l’aigua que tenen la propietat de conduir l’electricitat. Aquestes pintures són adequades per crear circuits tous i fabricar sensors. A més, es consideren aptes per iniciar-se a l’electrònica i la programació.
    • Cinta adhesiva conductora (de coure, alumini o niló). Per la seva flexibilitat i propietats, permet crear ràpidament projectes que inclouen petits components electrònics. Jie Qi recomana el kit educatiu Chibitronics, que inclou LED adhesius que permeten construir circuits sense soldar o endollar cables.
    • Teles conductores d’electricitat. En general, són teixits duradors, flexibles i lleugers. Amb l’obertura del camp d’estudis dels e-tèxtils, s’estan començant a utilitzar amb més freqüència en l’àmbit del disseny, l’art i la moda.
  • Materials no conductors
    • Feltre. Aquest material, si s’utilitza en làmines i es barreja amb fibres o fils conductors d’electricitat diferents, és molt versàtil per crear projectes senzills d’e-tèxtils. 
    • Plàstic / PVC. S’anomena inflable una estructura que pot ser deformada (o formada) gràcies a la injecció d’aire que s’hi introdueix. Una estructura inflable sol estar construïda en lones sintètiques resistents de poliamida o PVC, i se solen inflar amb l’ajuda d’un motor bufador.

I per a projectes més complexos, també es poden utilitzar les següents eines:

Eines digitals

  • Placa de desenvolupament portàtil Velleman. És actualment la més versàtil. És totalment compatible amb Arduino. És fàcil portar-la sense que es noti gràcies al finíssim circuit imprès que porta 8 pads per cosir-los a la roba. La funció més nova és la possibilitat de connectar la placa a wifi i Bluetooth.
  • Placa Circuit Playground Express. Amb aquesta placa pots fer molts projectes sense necessitat de soldar, ja que la placa inclou diferents sensors i actuadors que es poden utilitzar amb només connectar-la mitjançant un cable USB. És totalment compatible amb Arduino. També es pot utilitzar amb Microsoft Makecode/Javascript i MicroPython.

Eines de tall i fabricació digital

  • Talladora de Vinil. És semblant a una impressora d’escriptori. En aquest  cas, l’ordinador controla el moviment d’una esmolada fulla sobre la superfície del material. Aquesta fulla s’utilitza per tallar formes i lletres del plàstic autoadhesiu (vinil). El vinil pot llavors ser enganxat a una varietat de superfícies. És recomanable la màquina Cricut, per la seva precisió tallant paper, tela, cartó i tèxtils conductors, entre molts altres materials.

Eines analògiques o tradicionals

  • FABfiber Mini Loom. És un teler, és a dir, un dispositiu que es fa servir per fabricar teixits amb fil o altres fibres.
  • Tricotí. És una eina que s’utilitza per teixir cordons amb una tècnica molt senzilla que s’anomena cordoneria francesa. Aquest petit aparell permet crear d’una manera ràpida i senzilla sensors d’estirament que després es poden utilitzar en projectes d’e-tèxtils (guants o vestits per a realitat virtual). El tricotí pot ser manual o mecànic, i ambdós es poden aconseguir en merceries o comprar-los per Internet. Entre totes les marques, l’empresa Prym és molt recomanable.
  • Màquina de cosir. D’un temps ençà, des que la creació digital i l’electrònica tenen cabuda al món tèxtil, la màquina de cosir s’ha convertit en una eina necessària per crear projectes tecnològics. Poden ser mecàniques (domèstiques) o electròniques (més professionals i cares). Aquestes últimes tenen millor qualitat de costura perquè les puntades estan controlades electrònicament i el motor és molt més fi i precís.

    Lectura facilitada

    Materials Conductors:

    1. Cintes conductores: Les més recomanables són la Sparkfun, que és flexible i duradora, i la OHMATEX, que és molt forta.
    2. Velcro conductor: Cobert de plata, és fàcil de cosir i tallar. Serveix com a sensor o interruptor.
    3. Velostat: És un material barat i fàcil de tallar que condueix electricitat.
    4. Fil conductor: Fàcil d'aconseguir en línia a botigues com Sparkfun o Kitronic.
    5. Llana conductora: Té alta resistència, ideal per crear sensors, però no per connectar components.
    6. Pintura conductora: És una pintura a l'aigua que condueix l'electricitat, útil per circuits tous i sensors.
    7. Cinta adhesiva conductora: De coure, alumini o niló, ajuda a crear circuits fàcilment. El kit Chibitronics és recomanable per començar.
    8. Teles conductores: Són duradores, flexibles i lleugeres, i es fan servir en disseny, art i moda.

    Materials No Conductors:

    1. Feltre: Versàtil per projectes senzills d’e-tèxtils quan es barreja amb fibres o fils conductors.
    2. Plàstic/PVC: Material utilitzat per fer estructures inflables, resistents i que es poden inflar amb un motor.

    Aquí tens la informació sobre les eines per a projectes més complexos amb e-tèxtils:

    Eines Digitals:

    1. Placa de Desenvolupament Portàtil Velleman:

      • És una placa molt versàtil i totalment compatible amb Arduino.
      • Gràcies al seu disseny amb un circuit imprès molt fi, es pot cosir fàcilment a la roba amb els seus 8 pads.
      • Disposa de connexió wifi i Bluetooth, la qual cosa amplia les seves funcionalitats.
    2. Placa Circuit Playground Express:

      • Permet crear molts projectes sense necessitat de soldar, gràcies als sensors i actuadors integrats.
      • Es connecta mitjançant un cable USB i és compatible amb Arduino, Microsoft Makecode/Javascript, i MicroPython.

    Eines de Tall i Fabricació Digital:

    1. Talladora de Vinil:
      • S'assembla a una impressora d’escriptori però està dissenyada per tallar formes i lletres en materials com plàstic autoadhesiu (vinil).
      • La màquina Cricut és molt recomanable per la seva precisió a l’hora de tallar diferents materials com paper, tela, cartó i tèxtils conductors.

    Eines Analògiques o Tradicionals:

    1. FABfiber Mini Loom:

      • És un teler que permet fabricar teixits utilitzant fil o altres fibres.
    2. Tricotí:

      • Eina per teixir cordons mitjançant la tècnica de la cordoneria francesa.
      • Ideal per crear sensors d’estirament que es poden utilitzar en projectes d’e-tèxtils, com guants o vestits per a realitat virtual.
      • El tricotí pot ser manual o mecànic. La marca Prym és especialment recomanable.
    3. Màquina de Cosir:

      • Amb la integració de la creació digital i l’electrònica en el món tèxtil, la màquina de cosir s’ha convertit en una eina essencial per a projectes tecnològics.
      • Pot ser mecànica (domèstica) o electrònica (més professional i precisa). Les màquines electròniques ofereixen una qualitat de costura superior gràcies al control electrònic de les puntades i a un motor més precís.

    Creat amb eXeLearning (Finestra nova)