Älykkäiden interaktiivisten tekstiilien käsite

Älykkäiden interaktiivisten tekstiilien konseptissa älykkyyden lisäksi vuorovaikutuskyky on toinen merkittävä ominaisuus. Älykkäiden interaktiivisten tekstiilien teknologisena edeltäjänä interaktiivisten tekstiilien teknologinen kehitys on myös antanut merkittävän panoksen älykkäille interaktiivisille tekstiileille.

Älykkäiden interaktiivisten tekstiilien interaktiivinen tila jaetaan yleensä passiiviseen vuorovaikutukseen ja aktiiviseen vuorovaikutukseen. Passiivisilla interaktiivisilla toiminnoilla varustetut älytekstiilit pystyvät yleensä havaitsemaan vain ulkoisen ympäristön muutoksia tai ärsykkeitä eivätkä pysty antamaan tehokasta palautetta; aktiivisilla interaktiivisilla toiminnoilla varustetut älytekstiilit pystyvät reagoimaan näihin muutoksiin nopeasti samalla, kun ne aistivat muutoksia ulkoisessa ympäristössä.

Uusien materiaalien ja valmistustekniikoiden vaikutus älykkäisiin interaktiivisiin tekstiileihin

1. Metallisoitu kuitu - ensisijainen valinta älykkäiden interaktiivisten kankaiden alalla

Metallipinnoitettu kuitu on eräänlainen toiminnallinen kuitu, joka on herättänyt paljon huomiota viime vuosina. Ainutlaatuisten antibakteeristen, antistaattisten, sterilointi- ja hajunpoisto-ominaisuuksiensa ansiosta sitä on käytetty laajalti henkilökohtaisten vaatteiden, lääketieteellisen hoidon, urheilun, kodintekstiilien ja erikoisvaatteiden aloilla.

Vaikka tiettyjen fysikaalisten ominaisuuksien omaavia metallikankaita ei voida kutsua älykkäiksi interaktiivisiksi kankaiksi, metallikankaita voidaan käyttää elektronisten piirien kantajana, ja niistä voi myös tulla elektronisten piirien komponentteja ja siten interaktiivisten kankaiden ensisijainen materiaali.

2. Uuden valmistusteknologian vaikutus älykkäisiin interaktiivisiin tekstiileihin

Nykyinen älykäs interaktiivinen tekstiilien valmistusprosessi käyttää pääasiassa galvanointia ja kemiallista pinnoitusta. Koska älykkäillä kankailla on monia kuormitusta kantavia toimintoja ja ne vaativat suurta luotettavuutta, paksumpien pinnoitteiden saaminen tyhjiöpinnoitustekniikalla on vaikeaa. Koska parempaa teknologista innovaatiota ei ole, älymateriaalien käyttöä rajoittaa fyysinen pinnoitustekniikka. Galvanoinnin ja kemiallisen pinnoituksen yhdistelmä on tullut kompromissiratkaisuksi tähän ongelmaan. Yleensä johtavia ominaisuuksia omaavia kankaita valmistettaessa kankaan kutomiseen käytetään ensin kemiallisesti pinnoittamalla valmistettuja johtavia kuituja. Tällä tekniikalla valmistettu kankaan pinnoite on tasaisempi kuin suoraan galvanointitekniikalla saatu kangas. Lisäksi johtavia kuituja voidaan sekoittaa tavallisiin kuituihin suhteessa kustannusten alentamiseksi toimintojen varmistamisen perusteella.

Tällä hetkellä suurin ongelma kuitupinnoitustekniikassa on pinnoitteen tarttuvuus ja lujuus. Käytännön sovelluksissa kankaan on läpikäytävä erilaisia ​​olosuhteita, kuten pesu, taittelu, vaivaaminen jne. Siksi johtavan kuidun kestävyys on testattava, mikä asettaa myös korkeammat vaatimukset pinnoitteen valmistusprosessille ja tarttuvuudelle. Jos pinnoitteen laatu ei ole hyvä, se halkeilee ja irtoaa todellisessa käytössä. Tämä asettaa erittäin korkeat vaatimukset galvanointitekniikan soveltamiselle kuitukankaisiin.

Viime vuosina mikroelektroninen tulostustekniikka on vähitellen osoittanut teknisiä etuja älykkäiden interaktiivisten kankaiden kehittämisessä. Tämä tekniikka voi käyttää tulostuslaitteita johtavan musteen tarkkaan kerrostamiseen alustalle, jolloin voidaan valmistaa erittäin mukautettavia elektronisia tuotteita tarpeen mukaan. Vaikka mikroelektronisella tulostuksella voidaan nopeasti valmistaa erilaisia ​​toimintoja sisältäviä elektronisia tuotteita erilaisille alustoille ja sillä on potentiaalia lyhyeen tuotantokiertoon ja korkeaan räätälöintiin, tämän teknologian kustannukset ovat tässä vaiheessa vielä suhteellisen korkeat.

Lisäksi johtava hydrogeeliteknologia osoittaa ainutlaatuisia etujaan älykkäiden interaktiivisten kankaiden valmistuksessa. Yhdistämällä johtavuuden ja joustavuuden johtavat hydrogeelit voivat jäljitellä ihmisen ihon mekaanisia ja sensorisia toimintoja. Viime vuosikymmeninä ne ovat herättäneet suurta huomiota puettavien laitteiden, implantoitavien biosensorien ja keinotekoisen ihon aloilla. Johtavan verkon muodostumisen ansiosta hydrogeelillä on nopea elektroninsiirto ja vahvat mekaaniset ominaisuudet. Johtavana polymeerinä, jolla on säädettävä johtavuus, polyaniliinia voidaan käyttää fytiinihappoa ja polyelektrolyyttiä lisäaineina erityyppisten johtavien hydrogeelien valmistukseen. Tyydyttävästä sähkönjohtavuudesta huolimatta suhteellisen heikko ja hauras verkosto haittaa vakavasti sen käytännön soveltamista. Siksi sitä on kehitettävä käytännön sovelluksissa.

Älykkäät interaktiiviset tekstiilit kehitetty uuden materiaaliteknologian pohjalta

Muotomuistitekstiilit

Muistitekstiileissä tuodaan tekstiileihin muistiominaisuuksia omaavia materiaaleja kudonnan ja viimeistelyn avulla, jolloin tekstiileillä on muistiominaisuuksia. Tuote voi olla sama kuin muistimetalli, ja minkä tahansa muodonmuutoksen jälkeen se voi tiettyjen olosuhteiden saavuttamisen jälkeen palauttaa muotonsa alkuperäiseen muotoonsa.

Muotomuistitekstiileihin kuuluvat pääasiassa puuvilla, silkki, villakankaat ja hydrogeelikankaat. Hongkongin polyteknisen yliopiston kehittämä muotomuistitekstiili on valmistettu puuvillasta ja pellavasta, ja se palautuu nopeasti sileäksi ja kiinteäksi kuumennuksen jälkeen. Se imee hyvin kosteutta, ei muuta väriä pitkäaikaisessa käytössä ja on kemikaalinkestävä.

Muotomuistitekstiilien tärkeimmät sovellusalueet ovat tuotteet, joilla on toiminnallisia vaatimuksia, kuten eristys, lämmönkestävyys, kosteuden läpäisevyys, ilmanläpäisevyys ja iskunkestävyys. Samaan aikaan myös muotikulutustavaroiden alalla muotomuistimateriaaleista on tullut erinomaisia ​​materiaaleja muotokielen ilmaisemiseen suunnittelijoiden käsissä, antaen tuotteille ainutlaatuisempia ilmaisullisia tehosteita.

Elektroniset älykkäät informaatiotekstiilit

Istuttamalla kankaaseen joustavia mikroelektronisia komponentteja ja antureita on mahdollista valmistaa elektronisia informaatioälykkäitä tekstiilejä. Yhdysvaltalainen Auburnin yliopisto on kehittänyt kuitutuotteen, joka voi emittoida lämmönheijastuksen muutoksia ja valon aiheuttamia palautuvia optisia muutoksia. Tällä materiaalilla on suuria teknisiä etuja joustavien näyttöjen ja muiden laitteiden valmistuksessa. Viime vuosina, kun pääasiassa mobiiliteknologiatuotteita valmistavat teknologiayritykset ovat osoittaneet suurta kysyntää joustavalle näyttöteknologialle, joustavan tekstiilinäyttöteknologian tutkimus on saanut enemmän huomiota ja kehitysvauhtia.

Modulaariset tekniset tekstiilit

Elektronisten komponenttien integrointi tekstiileihin modulaarisen teknologian avulla kankaiden valmistamiseksi on tällä hetkellä teknologisesti optimaalinen ratkaisu kankaiden älykkyyden toteuttamiseen. Google on sitoutunut "Project Jacquard" -projektin kautta toteuttamaan älykankaiden modulaarisen sovelluksen. Tällä hetkellä se on tehnyt yhteistyötä Levi'sin, Saint Laurentin, Adidaksen ja muiden tuotemerkkien kanssa lanseeratakseen erilaisia ​​älykankaita eri kuluttajaryhmille.

Älykkäiden interaktiivisten tekstiilien voimakas kehitys on erottamaton osa uusien materiaalien jatkuvaa kehittämistä ja erilaisten tukiprosessien täydellistä yhteistyötä. Markkinoilla olevien uusien materiaalien hinnan laskun ja tuotantoteknologian kypsyyden ansiosta tulevaisuudessa kokeillaan ja toteutetaan rohkeampia ideoita, jotka tarjoavat uutta inspiraatiota ja suuntaa älykkään tekstiiliteollisuuden alalle.