Konseptet med smarte interaktive tekstiler

I konseptet intelligente interaktive tekstiler er evnen til å samhandle, i tillegg til intelligens, en annen viktig egenskap. Som den teknologiske forgjengeren til intelligente interaktive tekstiler har den teknologiske utviklingen av interaktive tekstiler også gitt store bidrag til intelligente interaktive tekstiler.

Den interaktive modusen til intelligente interaktive tekstiler deles vanligvis inn i passiv interaksjon og aktiv interaksjon. Smarte tekstiler med passive interaktive funksjoner kan vanligvis bare oppfatte endringer eller stimuli i det ytre miljøet og kan ikke gi effektiv tilbakemelding. Smarte tekstiler med aktive interaktive funksjoner kan reagere på disse endringene i tide samtidig som de registrerer endringer i det ytre miljøet.

Virkningen av nye materialer og nye forberedelsesteknologier på smarte interaktive tekstiler

1. Metallisert fiber – førstevalget innen intelligente interaktive stoffer

Metallbelagt fiber er en type funksjonell fiber som har fått mye oppmerksomhet de siste årene. Med sine unike antibakterielle, antistatiske, steriliserende og luktfjerningsgivende egenskaper har den blitt mye brukt innen personlige klær, medisinsk behandling, sport, hjemmetekstiler og spesialklær.

Selv om metallstoffer med visse fysiske egenskaper ikke kan kalles smarte interaktive stoffer, kan metallstoffer brukes som bærer i elektroniske kretser, og kan også bli en komponent i elektroniske kretser, og derfor bli det foretrukne materialet for interaktive stoffer.

2. Virkningen av ny forberedelsesteknologi på smarte interaktive tekstiler

Den eksisterende intelligente interaktive tekstilforberedelsesprosessen bruker hovedsakelig galvanisering og elektrolysefri belegg. Fordi smarte stoffer har mange lastbærende funksjoner og krever høy pålitelighet, er det vanskelig å oppnå tykkere belegg med vakuumbeleggteknologi. Fordi det ikke finnes noen bedre teknologisk innovasjon, er bruken av smarte materialer begrenset av fysisk beleggteknologi. Kombinasjonen av galvanisering og elektrolysefri belegg har blitt en kompromissløsning på dette problemet. Generelt, når stoffer med ledende egenskaper fremstilles, brukes ledende fibre laget av elektrolysefri belegg først til å veve stoffet. Stoffbelegget som fremstilles med denne teknologien er mer ensartet enn stoffet som oppnås ved direkte bruk av galvaniseringsteknologi. I tillegg kan ledende fibre blandes med vanlige fibre i forhold for å redusere kostnadene basert på å sikre funksjoner.

For tiden er det største problemet med fiberbeleggteknologi beleggets bindingsstyrke og fasthet. I praktiske anvendelser må stoffet gjennomgå ulike forhold som vask, bretting, elting osv. Derfor må den ledende fiberen testes for holdbarhet, noe som også stiller høyere krav til forberedelsesprosessen og beleggets heft. Hvis beleggkvaliteten ikke er god, vil det sprekke og falle av under faktisk bruk. Dette stiller svært høye krav til bruk av galvaniseringsteknologi på fiberstoffer.

I de senere årene har mikroelektronisk utskriftsteknologi gradvis vist tekniske fordeler i utviklingen av smarte interaktive stoffer. Denne teknologien kan bruke utskriftsutstyr til å nøyaktig avsette ledende blekk på et substrat, og dermed produsere svært tilpassbare elektroniske produkter på forespørsel. Selv om mikroelektronisk utskrift raskt kan prototype elektroniske produkter med ulike funksjoner på ulike substrater, og har potensial for kort syklus og høy tilpasning, er kostnaden for denne teknologien fortsatt relativt høy på dette stadiet.

I tillegg viser den ledende hydrogelteknologien også sine unike fordeler i fremstillingen av smarte interaktive stoffer. Ved å kombinere konduktivitet og fleksibilitet kan ledende hydrogeler etterligne de mekaniske og sensoriske funksjonene til menneskelig hud. I løpet av de siste tiårene har de fått stor oppmerksomhet innen bærbare enheter, implanterbare biosensorer og kunstig hud. På grunn av dannelsen av det ledende nettverket har hydrogelen rask elektronoverføring og sterke mekaniske egenskaper. Som en ledende polymer med justerbar konduktivitet kan polyanilin bruke fytinsyre og polyelektrolytt som dopanter for å lage ulike typer ledende hydrogeler. Til tross for sin tilfredsstillende elektriske konduktivitet, hindrer det relativt svake og sprø nettverket dens praktiske anvendelse betydelig. Derfor må det utvikles i praktiske applikasjoner.

Intelligente interaktive tekstiler utviklet basert på ny materialteknologi

Formminnetekstiler

Formminnetekstiler introduserer materialer med formminnefunksjoner i tekstiler gjennom veving og etterbehandling, slik at tekstiler har formminneegenskaper. Produktet kan være det samme som minnemetall, og etter enhver deformasjon kan det justere formen til originalen etter å ha oppnådd visse betingelser.

Formminnetekstiler omfatter hovedsakelig bomull, silke, ullstoffer og hydrogelstoffer. Et formminnetekstil utviklet av Hong Kong Polytechnic University er laget av bomull og lin, som raskt kan bli glatt og fast etter oppvarming, og har god fuktighetsabsorpsjon, vil ikke endre farge etter langvarig bruk og er kjemisk motstandsdyktig.

Produkter med funksjonelle krav som isolasjon, varmebestandighet, fuktgjennomtrengelighet, luftgjennomtrengelighet og slagfasthet er de viktigste bruksplattformene for formminnetekstiler. Samtidig har formminnematerialer også blitt utmerkede materialer for å uttrykke designspråk i hendene på designere innen moteforbruksvarer, noe som gir produktene mer unike uttrykksfulle effekter.

Elektroniske intelligente informasjonstekstiler

Ved å implantere fleksible mikroelektroniske komponenter og sensorer i stoffet er det mulig å lage intelligente tekstiler basert på elektronisk informasjon. Auburn University i USA har utviklet et fiberprodukt som kan avgi varmerefleksjonsendringer og lysinduserte reversible optiske endringer. Dette materialet har store tekniske fordeler innen fleksible skjermer og annen utstyrsproduksjon. I de senere år, ettersom teknologiselskaper som hovedsakelig driver med mobile teknologiprodukter har vist stor etterspørsel etter fleksibel skjermteknologi, har forskning på fleksibel tekstilskjermteknologi fått mer oppmerksomhet og utviklingsmomentum.

Modulære tekniske tekstiler

Å integrere elektroniske komponenter i tekstiler gjennom modulær teknologi for å forberede tekstiler er den nåværende teknologisk optimale løsningen for å realisere tekstilintelligens. Gjennom prosjektet «Project Jacquard» er Google forpliktet til å realisere modulær anvendelse av smarte tekstiler. For tiden har de samarbeidet med Levi's, Saint Laurent, Adidas og andre merker for å lansere en rekke smarte tekstiler for ulike forbrukergrupper.

Den kraftige utviklingen av intelligente interaktive tekstiler er uatskillelig fra den kontinuerlige utviklingen av nye materialer og det perfekte samarbeidet mellom ulike støtteprosesser. Takket være den synkende prisen på diverse nye materialer på markedet i dag og modenheten til produksjonsteknologi, vil flere dristige ideer bli prøvd og implementert i fremtiden for å gi ny inspirasjon og retning for den smarte tekstilindustrien.