Transformando el Tejido de Manufactura: AFFOA

Como asociación público-privada sin fines de lucro, Advanced Functional Fabrics of America (AFFOA) cierra la brecha entre la tecnología en etapa inicial y la comercialización. Financiado por el Departamento de Defensa (DoD) y fundado en 2016, AFFOA utiliza su experiencia en fibras y telas, así como los ecosistemas de membresía, para avanzar en el desarrollo nacional de productos textiles con capacidades transformadoras.

Cuando se le preguntó sobre su función, el director ejecutivo de AFFOA, Sasha Stolyarov, lo definió como líder de una organización que tiene un enorme potencial para transformar la fabricación en los EE. UU. "Sirvo para inspirar y romper las barreras para la comunicación y la colaboración", dijo. "Dirijo un equipo muy talentoso que es de naturaleza altamente multidisciplinaria y nos permite hacer avanzar nuestra misión. También estoy aquí para aprender y comprender las necesidades de la industria para que podamos adaptarnos, ajustarnos y tener éxito en enfrentar los desafíos. de mañana."

AFFOA admite una amplia gama de necesidades para todas las partes interesadas, desde el Departamento de Defensa y varias agencias gubernamentales hasta universidades, nuevas empresas y fabricantes en diferentes industrias.

"Se está produciendo mucha innovación en fibras y tejidos funcionales avanzados, y las personas tienen una visión de lo que pueden hacer, pero realmente no existe una entidad creada para conectar los puntos entre los innovadores, los fabricantes y el producto final". empresas para hacer que las cosas sucedan de manera eficiente", explicó Stolyarov. "Las cosas suceden orgánicamente, por supuesto, pero estamos aquí para hacer que se produzcan nuevas conexiones y facilitar y acelerar la transición de la innovación a productos reales".

Stolyarov dijo que puede ser un viaje largo. Esta es un área conocida como tecnología dura, lo que significa que no es un problema de software que alguien pueda codificar para encontrar una solución. "Tenemos que fabricar nuestro camino hacia la innovación", explicó Stolyarov, y agregó que esto puede ser un desafío porque la fabricación de tejidos funcionales avanzados requiere la colaboración de entidades y competencias dispares que no están acostumbradas a trabajar juntas.

"Nuestra membresía es la columna vertebral del instituto. Ninguna compañía tiene todas las piezas necesarias para fabricar futuros productos de tela altamente funcionales y avanzados a escala", dijo. "Cuando uno de nuestros patrocinadores nos encarga un problema de desafío, requiere que aprovechemos las capacidades de nuestra red de miembros de una amplia gama de empresas establecidas, nuevas empresas recién fundadas con tecnologías prometedoras y universidades que a menudo tienen tecnologías de vanguardia listas para la transición".

En 2022, más de 50 de los miembros de AFFOA estaban involucrados en proyectos con el Instituto, o alrededor de un tercio de la red de miembros.

En la instalación de 12,000 pies cuadrados que sirve como su sede en Cambridge, Massachusetts, AFFOA tiene capacidades avanzadas de creación de prototipos de telas de extremo a extremo que incluyen diseño y modelado de sistemas textiles integrados, procesamiento de dispositivos de fibra e hilo, formación de textiles, incluido el tejido. , tejido y bordado, así como la integración de sistemas e-textiles. AFFOA también tiene una gran cantidad de capacidades de prueba para caracterizar fibras y telas, incluidas pruebas electrónicas, ópticas y mecánicas para garantizar la confiabilidad y la capacidad de fabricación de los prototipos.

"Tenemos nuestra propia plataforma de tecnología HQ, que es muy singular", dijo Stolyarov. "Es una tecnología de fibra avanzada que permite el empaquetado de microelectrónica dentro de fibras textiles. Estamos trabajando para hacer la transición de esta tecnología al mercado con una amplia gama de aplicaciones que marcan el camino, incluida la defensa, el monitoreo de condiciones industriales y los sistemas de monitoreo de salud integrados en la tela". ."

Debido a que AFFOA tiene un equipo diverso en términos de experiencia, puede satisfacer directamente varias necesidades de la industria y servir como una extensión de un equipo de ingeniería que lucha por encontrar un socio de I+D. "No hay muchas empresas a las que pueda acudir y decirles: 'Tengo una idea para un producto de tejido funcional avanzado, ¿me pueden ayudar a diseñar y hacer un prototipo?'"

La mayoría de los proyectos que financia AFFOA requieren que un fabricante se asocie con un socio universitario o una startup que tenga la idea del producto. "Parte de nuestro criterio para los proyectos es que tienes que trabajar con un fabricante", explicó Stolyarov. "Si desea que su innovación sea escalable, debe producirla en la planta de fabricación".

Un buen ejemplo de esto es Z-Polymers, una empresa nueva con sede en Lowell, Massachusetts, que trabaja en aplicaciones de fibra innovadoras. El director ejecutivo Mike Zimmerman buscaba crear algunos prototipos, pero tuvo dificultades para encontrar un lugar con capacidades de creación de prototipos en etapas tempranas. Y con gran parte de la industria textil saliendo de los EE. UU., había una capacidad nacional limitada de investigación y desarrollo en textiles y tejidos avanzados.

“Estamos desarrollando fibras muy delgadas que son seis veces más fuertes que el acero y mucho más livianas”, dijo Zimmerman. "Las fibras de última generación están hechas de un material polimérico para ser muy finas y hacer telas muy delgadas". Zimmerman explicó que la primera aplicación de las estructuras textiles tejidas finas es ayudar a habilitar las celdas de combustible como parte de la economía del hidrógeno. "Lo que AFFOA está tratando de hacer es ayudar a las pequeñas empresas como la mía a crecer y desarrollar tecnología de punta en EE. UU.", explicó Zimmerman. "Es una situación en la que todos ganan. AFFOA nos está ayudando y encajamos dentro de su misión", agregó.

Una de las primeras victorias del instituto, que habla del poder del ecosistema, es la historia de Nufabrx, el desarrollador de HealthWear, con sede en Conover, Carolina del Norte, una tecnología patentada que incorpora medicamentos directamente en la ropa.

El CEO Jordan Schindler inició Nufabrx con la misión de simplificar la salud y el bienestar. "En lugar de tomar una pastilla, usar una crema o un parche, ¿qué pasaría si pudieras vestirte por la mañana?" explicó Schindler. "Nuestra tecnología central permite la entrega controlada de vitaminas, suplementos y medicamentos a través de la ropa, con eficacia a través de más de 15 ciclos de lavado". Imagine una línea de analgésicos tópicos infundidos a través de un aparato ortopédico para la espalda o melatonina en una funda de almohada para ayudarlo a dormir por la noche. Schindler dijo que Nufabrx está diseñado para resolver el problema del cumplimiento del paciente. “Es difícil cambiar el comportamiento del consumidor, pero la gente se viste todos los días”, agregó.

En 2017, Schindler acudió al instituto con una patente para telas infundidas con medicamentos que brindan una entrega controlada de ingredientes activos que incluyen vitaminas, suplementos y medicamentos a través de la ropa. Necesitaba un socio de fabricación y los capitalistas de riesgo lo estaban cortejando y lo alentaron a ir al extranjero. AFFOA presentó a Schindler en el Centro de soluciones de fabricación (MSC) en Conover, NC

"Realmente no existiríamos sin el apoyo del ecosistema de fabricación, MSC y AFFOA. Se necesita talento, recursos de fabricación y capital, y AFFOA hace un buen trabajo para unir esas tres cosas".

Schindler recibió financiación temprana a través de AFFOA para comercializar la tecnología, que fue el trampolín que necesitaba para aumentar la producción, mantenerla en los EE. UU. y llevar los productos al mercado.

¿Cómo estás? En 2021, Nufabrx se ubicó entre los 10 primeros en la lista Deloitte Technology Fast 500 de 2021 de las empresas de más rápido crecimiento en América del Norte, y la segunda en el sector farmacéutico. Como pionera en productos portátiles centrados en la salud, que se encuentran en la intersección de las prendas textiles tradicionales y los productos farmacéuticos, Nufabrx tiene su propia línea de prendas infundidas para el alivio del dolor disponibles en todo el país en tiendas minoristas como Target, Walgreen's, CVS, Amazon y Walmart.

"Cuando comenzamos el instituto, nunca pensé que nos concentraríamos en fabricar respiradores N95", dijo Stolyarov. "En marzo de 2020, orientamos a la mitad de nuestro equipo para que trabajara en el problema cuando nos dimos cuenta de que había escasez de material y producto final, y que el producto que llegaba a este país era de calidad cuestionable".

Entonces, AFFOA se propuso encontrar a aquellos que conocían los materiales y los conectó con fabricantes que antes nunca habían trabajado juntos para producir nuevos materiales. Muchos fabricantes hicieron la transición para producir millones de unidades de equipo de protección personal (PPE). Las pruebas fueron un tema importante para garantizar la calidad de los materiales y su eficiencia de filtración. El gobierno utiliza los laboratorios del Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) para certificar las máscaras N95 y otros dispositivos.

"Hubo una acumulación de meses para probar los materiales", dijo Stolyarov. "Sabíamos que teníamos universidades y socios en nuestro ecosistema que estudiaban la filtración de partículas para diferentes usos, y les pedimos que establecieran una capacidad para probar materiales de PPE. Lo hicimos con MIT, MIT Lincoln Laboratory y UMASS Lowell, tres de nuestros socios cercanos En cuestión de semanas, estos laboratorios que anteriormente nunca sirvieron para probar nada del mundo exterior, se convirtieron en el centro de prueba para materiales desarrollados en todo el país ".

AFFOA está firmemente enfocada en dar vida a ideas y productos que marcan una diferencia en la vida de las personas. "Hay una empresa emergente en nuestra red que desarrolla un guante para la rehabilitación de los sobrevivientes de un accidente cerebrovascular", dijo Stolyarov, refiriéndose a Imago Rehab, un fabricante de equipos médicos con sede en Massachusetts que permite resultados de recuperación para los sobrevivientes de un accidente cerebrovascular a través de una combinación de robótica portátil de uso doméstico y tecnología digital. salud. "Es un concepto increíble y marcaría una gran diferencia si pudiéramos producirlo a escala", dijo Stolyarov, y agregó que los ingenieros de AFFOA están asesorando a la empresa sobre el diseño para la fabricación y mejorando la integración del complejo sistema de guantes que incluye textiles, electrónica y dominios de actuación.

Otro proyecto que tiene un potencial significativo es una tecnología HQ emergente en forma de un sistema de fibra que se puede implementar en el océano para medir la presión, la temperatura y la salinidad en grandes áreas. "Esto es significativo para la Marina y la ciencia del clima", explicó Stolyarov. "Estamos trabajando en una demostración en la que desarrollaremos fibras de cientos de metros de largo que literalmente pueden tomar una fotografía de las condiciones del océano. Esto promete ser una capacidad revolucionaria".

Estos ambiciosos proyectos hablan de la visión de Stolyarov y del trabajo de todo el equipo de AFFOA. En colaboración con las partes interesadas clave, están preparados para mover montañas y respaldar las necesidades del Departamento de Defensa, las nuevas empresas, las universidades y la industria, todo mientras mantienen la fabricación en los Estados Unidos.

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