Konceptet med smarta interaktiva textilier

I konceptet intelligenta interaktiva textilier är, utöver intelligensen, även förmågan att interagera en annan viktig egenskap. Som den teknologiska föregångaren till intelligenta interaktiva textilier har den tekniska utvecklingen av interaktiva textilier också bidragit stort till intelligenta interaktiva textilier.

Det interaktiva läget för intelligenta interaktiva textilier delas vanligtvis in i passiv interaktion och aktiv interaktion. Smarta textilier med passiva interaktiva funktioner kan vanligtvis bara uppfatta förändringar eller stimuli i den yttre miljön och kan inte ge effektiv feedback; smarta textilier med aktiva interaktiva funktioner kan reagera på dessa förändringar i tid samtidigt som de känner av förändringar i den yttre miljön.

Effekten av nya material och nya bearbetningstekniker på smarta interaktiva textilier

1. Metalliserad fiber – förstahandsvalet inom intelligenta interaktiva tyger

Metallpläterad fiber är en typ av funktionell fiber som har fått mycket uppmärksamhet de senaste åren. Med sina unika antibakteriella, antistatiska, steriliserande och luktborttagande egenskaper har den använts flitigt inom områdena personliga kläder, medicinsk behandling, sport, hemtextilier och specialkläder.

Även om metalltyger med vissa fysikaliska egenskaper inte kan kallas smarta interaktiva tyger, kan metalltyger användas som bärare i elektroniska kretsar, och kan även bli en komponent i elektroniska kretsar, och därför bli det material man väljer för interaktiva tyger.

2. Ny beredningstekniks inverkan på smarta interaktiva textilier

Den befintliga intelligenta interaktiva textilberedningsprocessen använder huvudsakligen elektroplätering och elektrolös plätering. Eftersom smarta tyger har många lastbärande funktioner och kräver hög tillförlitlighet är det svårt att få tjockare beläggningar med vakuumbeläggningsteknik. Eftersom det inte finns någon bättre teknisk innovation begränsas tillämpningen av smarta material av fysisk beläggningsteknik. Kombinationen av elektroplätering och elektrolös plätering har blivit en kompromisslösning på detta problem. Generellt sett, när tyger med ledande egenskaper framställs, används först ledande fibrer tillverkade genom elektrolös plätering för att väva tyget. Tygbeläggningen som framställs med denna teknik är mer enhetlig än tyget som erhålls genom direkt användning av elektropläteringsteknik. Dessutom kan ledande fibrer blandas med vanliga fibrer i proportion för att minska kostnaderna baserat på att säkerställa funktioner.

För närvarande är det största problemet med fiberbeläggningsteknik beläggningens bindningsstyrka och fasthet. I praktiska tillämpningar måste tyget genomgå olika förhållanden som tvättning, vikning, knådning etc. Därför måste den ledande fibern testas för hållbarhet, vilket också ställer högre krav på beredningsprocessen och beläggningens vidhäftning. Om beläggningens kvalitet inte är bra kommer den att spricka och falla av under den faktiska tillämpningen. Detta ställer mycket höga krav på tillämpningen av elektropläteringsteknik på fibertyger.

Under senare år har mikroelektronisk tryckteknik gradvis visat tekniska fördelar i utvecklingen av smarta interaktiva tyger. Denna teknik kan använda tryckutrustning för att exakt deponera ledande bläck på ett substrat, och därigenom tillverka mycket anpassningsbara elektroniska produkter på begäran. Även om mikroelektronisk tryckning snabbt kan prototypisera elektroniska produkter med olika funktioner på olika substrat, och har potential för korta cykler och hög anpassningsbarhet, är kostnaden för denna teknik fortfarande relativt hög i detta skede.

Dessutom visar den konduktiva hydrogeltekniken sina unika fördelar vid framställning av smarta interaktiva tyger. Genom att kombinera konduktivitet och flexibilitet kan konduktiva hydrogeler efterlikna de mekaniska och sensoriska funktionerna hos mänsklig hud. Under de senaste decennierna har de väckt stor uppmärksamhet inom områdena bärbara enheter, implanterbara biosensorer och konstgjord hud. Tack vare bildandet av det ledande nätverket har hydrogelen snabb elektronöverföring och starka mekaniska egenskaper. Som en ledande polymer med justerbar konduktivitet kan polyanilin använda fytinsyra och polyelektrolyt som dopmedel för att tillverka olika typer av ledande hydrogeler. Trots sin tillfredsställande elektriska konduktivitet hindrar det relativt svaga och spröda nätverket allvarligt dess praktiska tillämpning. Därför behöver det utvecklas för praktiska tillämpningar.

Intelligenta interaktiva textilier utvecklade baserade på ny materialteknik

Formminnestextilier

Formminnestextilier introducerar material med formminnesfunktioner i textilier genom vävning och efterbehandling, så att textilier har formminnesegenskaper. Produkten kan vara densamma som minnesmetall, och efter eventuell deformation kan den anpassa sin form till originalet efter att ha uppnått vissa villkor.

Formminnestextilier omfattar huvudsakligen bomull, siden, ylletyger och hydrogeltyger. En formminnestextil som utvecklats av Hong Kong Polytechnic University är tillverkad av bomull och linne, som snabbt kan återgå till en slät och fast form efter uppvärmning, har god fuktabsorption, ändrar inte färg efter långvarig användning och är kemiskt resistent.

Produkter med funktionella krav som isolering, värmebeständighet, fuktgenomsläpplighet, luftgenomsläpplighet och slagtålighet är de viktigaste tillämpningsplattformarna för formminnestextilier. Samtidigt har formminnesmaterial inom modekonsumtionsvaror också blivit utmärkta material för att uttrycka designspråk i designers händer, vilket ger produkter mer unika uttrycksfulla effekter.

Elektroniska intelligenta informationstextilier

Genom att implantera flexibla mikroelektroniska komponenter och sensorer i tyget är det möjligt att framställa intelligenta textilier baserade på elektronisk information. Auburn University i USA har utvecklat en fiberprodukt som kan avge värmereflektionsförändringar och ljusinducerade reversibla optiska förändringar. Detta material har stora tekniska fördelar inom området flexibla displayer och annan utrustningstillverkning. Under senare år, i takt med att teknikföretag som huvudsakligen är verksamma inom mobilteknologiprodukter har visat stor efterfrågan på flexibel displayteknik, har forskning om flexibel textildisplayteknik fått mer uppmärksamhet och utvecklingstakt.

Modulära tekniska textilier

Att integrera elektroniska komponenter i textilier genom modulär teknik för att framställa tyger är den nuvarande tekniskt optimala lösningen för att förverkliga tygintelligens. Genom projektet "Project Jacquard" har Google åtagit sig att förverkliga den modulära tillämpningen av smarta tyger. För närvarande har de samarbetat med Levi's, Saint Laurent, Adidas och andra varumärken för att lansera en mängd olika smarta tyger för olika konsumentgrupper.

Den kraftfulla utvecklingen av intelligenta interaktiva textilier är oskiljaktig från den kontinuerliga utvecklingen av nya material och det perfekta samarbetet mellan olika stödjande processer. Tack vare den minskande kostnaden för olika nya material på marknaden idag och produktionsteknikens mognad kommer fler djärva idéer att prövas och implementeras i framtiden för att ge ny inspiration och riktning för den smarta textilindustrin.