Koncept pametnih interaktivnih tekstilij

V konceptu inteligentnih interaktivnih tekstilij je poleg lastnosti inteligence pomembna tudi sposobnost interakcije. Tehnološki razvoj interaktivnih tekstilij je kot tehnološki predhodnik inteligentnih interaktivnih tekstilij prav tako veliko prispeval k inteligentnim interaktivnim tekstilijam.

Interaktivni način inteligentnih interaktivnih tekstilij se običajno deli na pasivno in aktivno interakcijo. Pametni tekstiliji s pasivnimi interaktivnimi funkcijami običajno zaznavajo le spremembe ali dražljaje v zunanjem okolju in ne morejo dati učinkovitih povratnih informacij; pametni tekstiliji z aktivnimi interaktivnimi funkcijami se lahko na te spremembe odzovejo pravočasno, hkrati pa zaznavajo spremembe v zunanjem okolju.

Vpliv novih materialov in novih tehnologij priprave na pametne interaktivne tekstilije

1. Metalizirana vlakna - prva izbira na področju inteligentnih interaktivnih tkanin

Kovinsko prevlečena vlakna so vrsta funkcionalnih vlaken, ki so v zadnjih letih pritegnila veliko pozornosti. Zaradi svojih edinstvenih antibakterijskih, antistatičnih, sterilizacijskih in dezodorirajočih lastnosti se pogosto uporabljajo na področju osebnih oblačil, medicinske oskrbe, športa, domačega tekstila in posebnih oblačil.

Čeprav kovinskih tkanin z določenimi fizikalnimi lastnostmi ne moremo imenovati pametne interaktivne tkanine, se kovinske tkanine lahko uporabljajo kot nosilec elektronskih vezij in lahko postanejo tudi sestavni del elektronskih vezij, zato postanejo izbrani material za interaktivne tkanine.

2. Vpliv nove tehnologije priprave na pametne interaktivne tekstilije

Obstoječi inteligentni interaktivni postopek priprave tekstilij uporablja predvsem galvanizacijo in breztokovno galvanizacijo. Ker imajo pametne tkanine številne nosilne funkcije in zahtevajo visoko zanesljivost, je s tehnologijo vakuumskega galvanizacije težko doseči debelejše prevleke. Ker ni boljše tehnološke inovacije, je uporaba pametnih materialov omejena s tehnologijo fizičnega galvanizacije. Kombinacija galvanizacije in breztokovne galvanizacije je postala kompromisna rešitev za ta problem. Na splošno se pri pripravi tkanin s prevodnimi lastnostmi najprej uporabijo prevodna vlakna, izdelana z breztokovno galvanizacijo, za tkanje tkanine. Premaz tkanine, pripravljen s to tehnologijo, je bolj enakomeren kot premaz tkanine, pridobljen neposredno z uporabo tehnologije galvanizacije. Poleg tega se lahko prevodna vlakna sorazmerno mešajo z navadnimi vlakni, da se zmanjšajo stroški na podlagi zagotavljanja funkcij.

Trenutno je največji problem s tehnologijo prevleke vlaken trdnost vezi in trdnost prevleke. V praktični uporabi mora tkanina prestati različne pogoje, kot so pranje, zlaganje, gnetenje itd. Zato je treba prevodna vlakna preizkusiti glede trajnosti, kar postavlja tudi višje zahteve glede postopka priprave in oprijema prevleke. Če kakovost prevleke ni dobra, bo med dejansko uporabo počila in odpadla. To postavlja zelo visoke zahteve za uporabo tehnologije galvanizacije na vlaknenih tkaninah.

V zadnjih letih je tehnologija mikroelektronskega tiskanja postopoma pokazala tehnične prednosti pri razvoju pametnih interaktivnih tkanin. Ta tehnologija lahko s pomočjo tiskarske opreme natančno nanaša prevodno črnilo na podlago in s tem po naročilu izdeluje zelo prilagodljive elektronske izdelke. Čeprav lahko mikroelektronsko tiskanje hitro izdela prototip elektronskih izdelkov z različnimi funkcijami na različnih podlagah ter ima potencial za kratek cikel in visoko stopnjo prilagajanja, so stroški te tehnologije na tej stopnji še vedno relativno visoki.

Poleg tega tehnologija prevodnih hidrogelov kaže svoje edinstvene prednosti tudi pri pripravi pametnih interaktivnih tkanin. Prevodni hidrogeli, ki združujejo prevodnost in fleksibilnost, lahko posnemajo mehanske in senzorične funkcije človeške kože. V zadnjih nekaj desetletjih so pritegnili veliko pozornosti na področju nosljivih naprav, vsadljivih biosenzorjev in umetne kože. Zaradi nastanka prevodne mreže ima hidrogel hiter prenos elektronov in močne mehanske lastnosti. Kot prevodni polimer z nastavljivo prevodnostjo lahko polianilin uporablja fitinsko kislino in polielektrolit kot dodatka za izdelavo različnih vrst prevodnih hidrogelov. Kljub zadovoljivi električni prevodnosti relativno šibka in krhka mreža močno ovira njeno praktično uporabo. Zato jo je treba razviti v praktičnih aplikacijah.

Inteligentni interaktivni tekstil, razvit na podlagi nove tehnologije materialov

Tekstil s spominskim učinkom

Tekstili s spominskim učinkom v tekstil s tkanjem in dodelavo vnašajo materiale s funkcijami spominskega učinka, tako da imajo tekstilije lastnosti spominskega učinka. Izdelek je lahko enak spominski kovini, ki se po kakršni koli deformaciji lahko po doseganju določenih pogojev prilagodi prvotni obliki.

Tekstili s spominom oblike vključujejo predvsem bombaž, svilo, volnene tkanine in hidrogelne tkanine. Tekstil s spominom oblike, ki ga je razvila Politehnična univerza v Hongkongu, je izdelan iz bombaža in lana, po segrevanju se hitro povrne v gladko in čvrsto stanje, dobro vpija vlago, po dolgotrajni uporabi ne spremeni barve in je kemično odporen.

Izdelki s funkcionalnimi zahtevami, kot so izolacija, toplotna odpornost, prepustnost vlage, prepustnost zraka in odpornost na udarce, so glavne platforme za uporabo tekstilij s spominskim učinkom. Hkrati so materiali s spominskim učinkom postali odlični materiali za izražanje oblikovalskega jezika v rokah oblikovalcev, kar daje izdelkom bolj edinstvene izrazne učinke.

Elektronski inteligentni informacijski tekstil

Z vsaditvijo fleksibilnih mikroelektronskih komponent in senzorjev v tkanino je mogoče pripraviti tekstilije, ki temeljijo na elektronskih informacijah. Univerza Auburn v Združenih državah Amerike je razvila vlaknasti izdelek, ki lahko oddaja spremembe toplotnega odboja in svetlobno inducirane reverzibilne optične spremembe. Ta material ima velike tehnične prednosti na področju proizvodnje fleksibilnih zaslonov in druge opreme. V zadnjih letih so tehnološka podjetja, ki se ukvarjajo predvsem z izdelki mobilne tehnologije, pokazala veliko povpraševanje po tehnologiji fleksibilnih zaslonov, zato so raziskave na področju tehnologije fleksibilnih tekstilnih zaslonov deležne večje pozornosti in razvojnega zagona.

Modularni tehnični tekstil

Integracija elektronskih komponent v tekstil s pomočjo modularne tehnologije za pripravo tkanin je trenutno tehnološko optimalna rešitev za uresničitev inteligence tkanin. Google se je s projektom »Project Jacquard« zavezal k uresničitvi modularne uporabe pametnih tkanin. Trenutno sodeluje z Levi's, Saint Laurent, Adidas in drugimi blagovnimi znamkami pri lansiranju različnih pametnih tkanin za različne skupine potrošnikov.

Živahen razvoj inteligentnih interaktivnih tekstilij je neločljivo povezan z nenehnim razvojem novih materialov in popolnim sodelovanjem različnih podpornih procesov. Zaradi padajočih stroškov različnih novih materialov na današnjem trgu in zrelosti proizvodne tehnologije bodo v prihodnosti preizkušene in izvedene še bolj drzne ideje, ki bodo zagotovile nov navdih in smer za pametno tekstilno industrijo.