Η έννοια των έξυπνων διαδραστικών υφασμάτων

Στην έννοια των έξυπνων διαδραστικών υφασμάτων, εκτός από το χαρακτηριστικό της νοημοσύνης, η ικανότητα αλληλεπίδρασης είναι ένα άλλο σημαντικό χαρακτηριστικό. Ως ο τεχνολογικός προκάτοχος των έξυπνων διαδραστικών υφασμάτων, η τεχνολογική ανάπτυξη των διαδραστικών υφασμάτων έχει επίσης συμβάλει σημαντικά στα έξυπνα διαδραστικά υφάσματα.

Η διαδραστική λειτουργία των έξυπνων διαδραστικών υφασμάτων συνήθως διαιρείται σε παθητική αλληλεπίδραση και ενεργητική αλληλεπίδραση. Τα έξυπνα υφάσματα με παθητικές διαδραστικές λειτουργίες μπορούν συνήθως να αντιληφθούν μόνο αλλαγές ή ερεθίσματα στο εξωτερικό περιβάλλον και δεν μπορούν να κάνουν αποτελεσματική ανατροφοδότηση. Τα έξυπνα υφάσματα με ενεργές διαδραστικές λειτουργίες μπορούν να ανταποκριθούν σε αυτές τις αλλαγές έγκαιρα, ενώ παράλληλα ανιχνεύουν αλλαγές στο εξωτερικό περιβάλλον.

Η επίδραση των νέων υλικών και των νέων τεχνολογιών προετοιμασίας στα έξυπνα διαδραστικά υφάσματα

1. Μεταλλικές ίνες - η πρώτη επιλογή στον τομέα των έξυπνων διαδραστικών υφασμάτων

Οι επιμεταλλωμένες ίνες είναι ένα είδος λειτουργικής ίνας που έχει προσελκύσει μεγάλη προσοχή τα τελευταία χρόνια. Με τις μοναδικές αντιβακτηριακές, αντιστατικές, αποστειρωτικές και αποσμητικές της ιδιότητες, έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στους τομείς της προσωπικής ένδυσης, της ιατρικής περίθαλψης, του αθλητισμού, των οικιακών υφασμάτων και των ειδικών ενδυμάτων.

Αν και τα μεταλλικά υφάσματα με ορισμένες φυσικές ιδιότητες δεν μπορούν να ονομαστούν έξυπνα διαδραστικά υφάσματα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως φορείς ηλεκτρονικών κυκλωμάτων και μπορούν επίσης να γίνουν ένα συστατικό ηλεκτρονικών κυκλωμάτων και, ως εκ τούτου, να γίνουν το υλικό επιλογής για διαδραστικά υφάσματα.

2. Ο αντίκτυπος της νέας τεχνολογίας προετοιμασίας στα έξυπνα διαδραστικά υφάσματα

Η υπάρχουσα έξυπνη διαδραστική διαδικασία προετοιμασίας υφασμάτων χρησιμοποιεί κυρίως ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση και ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση. Επειδή τα έξυπνα υφάσματα έχουν πολλές λειτουργίες φέρουσας ικανότητας φορτίου και απαιτούν υψηλή αξιοπιστία, είναι δύσκολο να επιτευχθούν παχύτερες επιστρώσεις με την τεχνολογία επίστρωσης κενού. Επειδή δεν υπάρχει καλύτερη τεχνολογική καινοτομία, η εφαρμογή έξυπνων υλικών περιορίζεται από την τεχνολογία φυσικής επίστρωσης. Ο συνδυασμός ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης και ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης έχει γίνει μια συμβιβαστική λύση σε αυτό το πρόβλημα. Γενικά, όταν παρασκευάζονται υφάσματα με αγώγιμες ιδιότητες, οι αγώγιμες ίνες που κατασκευάζονται με ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση χρησιμοποιούνται πρώτα για την ύφανση του υφάσματος. Η επίστρωση υφάσματος που παρασκευάζεται με αυτήν την τεχνολογία είναι πιο ομοιόμορφη από το ύφασμα που λαμβάνεται απευθείας χρησιμοποιώντας την τεχνολογία ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης. Επιπλέον, οι αγώγιμες ίνες μπορούν να αναμειχθούν με συνηθισμένες ίνες αναλογικά για να μειωθεί το κόστος με βάση την εξασφάλιση λειτουργιών.

Προς το παρόν, το μεγαλύτερο πρόβλημα με την τεχνολογία επικάλυψης με ίνες είναι η αντοχή και η σταθερότητα της επικάλυψης. Σε πρακτικές εφαρμογές, το ύφασμα πρέπει να υποβληθεί σε διάφορες συνθήκες όπως πλύσιμο, δίπλωμα, ζύμωμα κ.λπ. Επομένως, η αγώγιμη ίνα πρέπει να δοκιμαστεί για ανθεκτικότητα, γεγονός που θέτει επίσης υψηλότερες απαιτήσεις στη διαδικασία προετοιμασίας και την πρόσφυση της επικάλυψης. Εάν η ποιότητα της επικάλυψης δεν είναι καλή, θα ραγίσει και θα πέσει κατά την πραγματική εφαρμογή. Αυτό θέτει πολύ υψηλές απαιτήσεις για την εφαρμογή της τεχνολογίας ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης σε υφάσματα από ίνες.

Τα τελευταία χρόνια, η τεχνολογία μικροηλεκτρονικής εκτύπωσης έχει σταδιακά δείξει τεχνικά πλεονεκτήματα στην ανάπτυξη έξυπνων διαδραστικών υφασμάτων. Αυτή η τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιήσει εξοπλισμό εκτύπωσης για την ακριβή εναπόθεση αγώγιμης μελάνης σε ένα υπόστρωμα, κατασκευάζοντας έτσι ηλεκτρονικά προϊόντα υψηλής προσαρμογής κατόπιν ζήτησης. Παρόλο που η μικροηλεκτρονική εκτύπωση μπορεί να δημιουργήσει γρήγορα πρωτότυπα ηλεκτρονικών προϊόντων με διάφορες λειτουργίες σε διάφορα υποστρώματα και έχει τη δυνατότητα για σύντομο κύκλο και υψηλή προσαρμογή, το κόστος αυτής της τεχνολογίας εξακολουθεί να είναι σχετικά υψηλό σε αυτό το στάδιο.

Επιπλέον, η τεχνολογία αγώγιμης υδρογέλης παρουσιάζει επίσης τα μοναδικά της πλεονεκτήματα στην παρασκευή έξυπνων διαδραστικών υφασμάτων. Συνδυάζοντας την αγωγιμότητα και την ευελιξία, οι αγώγιμες υδρογέλες μπορούν να μιμηθούν τις μηχανικές και αισθητηριακές λειτουργίες του ανθρώπινου δέρματος. Τις τελευταίες δεκαετίες, έχουν προσελκύσει μεγάλη προσοχή στους τομείς των φορετών συσκευών, των εμφυτεύσιμου βιοαισθητήρων και του τεχνητού δέρματος. Λόγω του σχηματισμού του αγώγιμου δικτύου, η υδρογέλη έχει γρήγορη μεταφορά ηλεκτρονίων και ισχυρές μηχανικές ιδιότητες. Ως αγώγιμο πολυμερές με ρυθμιζόμενη αγωγιμότητα, η πολυανιλίνη μπορεί να χρησιμοποιήσει φυτικό οξύ και πολυηλεκτρολύτη ως προσμίξεις για την κατασκευή διαφόρων τύπων αγώγιμων υδρογέλων. Παρά την ικανοποιητική ηλεκτρική της αγωγιμότητα, το σχετικά ασθενές και εύθραυστο δίκτυο εμποδίζει σοβαρά την πρακτική της εφαρμογή. Επομένως, πρέπει να αναπτυχθεί σε πρακτικές εφαρμογές.

Ευφυή διαδραστικά υφάσματα που αναπτύχθηκαν με βάση τη νέα τεχνολογία υλικών

Υφάσματα με μνήμη σχήματος

Τα υφάσματα με μνήμη σχήματος εισάγουν υλικά με λειτουργίες μνήμης σχήματος στα υφάσματα μέσω της ύφανσης και της τελικής επεξεργασίας, έτσι ώστε τα υφάσματα να έχουν ιδιότητες μνήμης σχήματος. Το προϊόν μπορεί να είναι το ίδιο με το μέταλλο με μνήμη, αλλά μετά από οποιαδήποτε παραμόρφωση, μπορεί να προσαρμόσει το σχήμα του στο αρχικό αφού φτάσει σε ορισμένες συνθήκες.

Τα υφάσματα με μνήμη σχήματος περιλαμβάνουν κυρίως βαμβάκι, μετάξι, μάλλινα υφάσματα και υφάσματα υδρογέλης. Ένα ύφασμα με μνήμη σχήματος που αναπτύχθηκε από το Πολυτεχνικό Πανεπιστήμιο του Χονγκ Κονγκ είναι κατασκευασμένο από βαμβάκι και λινό, το οποίο μπορεί να ανακάμψει γρήγορα και να γίνει λείο και σφιχτό μετά τη θέρμανση, έχει καλή απορρόφηση υγρασίας, δεν αλλάζει χρώμα μετά από μακροχρόνια χρήση και είναι ανθεκτικό στις χημικές ουσίες.

Προϊόντα με λειτουργικές απαιτήσεις όπως μόνωση, αντοχή στη θερμότητα, διαπερατότητα υγρασίας, διαπερατότητα αέρα και αντοχή σε κρούσεις αποτελούν τις κύριες πλατφόρμες εφαρμογής για υφάσματα με μνήμη σχήματος. Ταυτόχρονα, στον τομέα των καταναλωτικών αγαθών μόδας, τα υλικά με μνήμη σχήματος έχουν επίσης γίνει εξαιρετικά υλικά για την έκφραση της σχεδιαστικής γλώσσας στα χέρια των σχεδιαστών, δίνοντας στα προϊόντα πιο μοναδικά εκφραστικά εφέ.

Ηλεκτρονικά έξυπνα υφάσματα πληροφοριών

Με την εμφύτευση εύκαμπτων μικροηλεκτρονικών εξαρτημάτων και αισθητήρων στο ύφασμα, είναι δυνατή η παρασκευή ηλεκτρονικών πληροφοριών με έξυπνα υφάσματα. Το Πανεπιστήμιο Auburn στις Ηνωμένες Πολιτείες ανέπτυξε ένα προϊόν ινών που μπορεί να εκπέμπει αλλαγές στην ανάκλαση της θερμότητας και αναστρέψιμες οπτικές αλλαγές που προκαλούνται από το φως. Αυτό το υλικό έχει μεγάλα τεχνικά πλεονεκτήματα στον τομέα της κατασκευής εύκαμπτων οθονών και άλλου εξοπλισμού. Τα τελευταία χρόνια, καθώς οι εταιρείες τεχνολογίας που ασχολούνται κυρίως με προϊόντα κινητής τεχνολογίας έχουν δείξει μεγάλη ζήτηση για τεχνολογία εύκαμπτης οθόνης, η έρευνα για την τεχνολογία εύκαμπτης οθόνης υφασμάτων έχει λάβει μεγαλύτερη προσοχή και δυναμική ανάπτυξης.

Τεχνικά υφάσματα με αρθρωτή δομή

Η ενσωμάτωση ηλεκτρονικών εξαρτημάτων σε υφάσματα μέσω αρθρωτής τεχνολογίας για την προετοιμασία υφασμάτων αποτελεί την τρέχουσα τεχνολογικά βέλτιστη λύση για την υλοποίηση της νοημοσύνης των υφασμάτων. Μέσω του έργου «Project Jacquard», η Google έχει δεσμευτεί να υλοποιήσει την αρθρωτή εφαρμογή έξυπνων υφασμάτων. Προς το παρόν, έχει συνεργαστεί με τις Levi's, Saint Laurent, Adidas και άλλες μάρκες για την κυκλοφορία μιας ποικιλίας έξυπνων υφασμάτων για διαφορετικές ομάδες καταναλωτών.

Η δυναμική ανάπτυξη των έξυπνων διαδραστικών υφασμάτων είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με τη συνεχή ανάπτυξη νέων υλικών και την τέλεια συνεργασία διαφόρων υποστηρικτικών διαδικασιών. Χάρη στο μειωμένο κόστος διαφόρων νέων υλικών στην αγορά σήμερα και την ωριμότητα της τεχνολογίας παραγωγής, στο μέλλον θα δοκιμαστούν και θα εφαρμοστούν πιο τολμηρές ιδέες για να παρέχουν νέα έμπνευση και κατεύθυνση στην έξυπνη βιομηχανία υφασμάτων.