Koncept inteligentných interaktívnych textílií

V koncepte inteligentných interaktívnych textílií je okrem inteligencie aj schopnosť interakcie ďalším významným prvkom. Ako technologický predchodca inteligentných interaktívnych textílií, technologický vývoj interaktívnych textílií tiež významne prispel k inteligentným interaktívnym textíliám.

Interaktívny režim inteligentných interaktívnych textílií sa zvyčajne delí na pasívnu interakciu a aktívnu interakciu. Inteligentné textílie s pasívnymi interaktívnymi funkciami zvyčajne dokážu vnímať iba zmeny alebo podnety vo vonkajšom prostredí a nedokážu poskytnúť efektívnu spätnú väzbu; inteligentné textílie s aktívnymi interaktívnymi funkciami dokážu na tieto zmeny reagovať včas a zároveň snímať zmeny vo vonkajšom prostredí.

Vplyv nových materiálov a nových technológií prípravy na inteligentné interaktívne textílie

1. Metalizované vlákno – prvá voľba v oblasti inteligentných interaktívnych tkanín

Pokovované vlákno je druh funkčného vlákna, ktoré v posledných rokoch pritiahlo veľkú pozornosť. Vďaka svojim jedinečným antibakteriálnym, antistatickým, sterilizačným a dezodoračným vlastnostiam sa široko používa v oblastiach osobného oblečenia, lekárskej starostlivosti, športu, bytového textilu a špeciálneho oblečenia.

Hoci kovové tkaniny s určitými fyzikálnymi vlastnosťami nemožno nazvať inteligentnými interaktívnymi tkaninami, kovové tkaniny sa dajú použiť ako nosiče elektronických obvodov a môžu sa tiež stať súčasťou elektronických obvodov, a preto sa stávajú preferovaným materiálom pre interaktívne tkaniny.

2. Vplyv novej technológie prípravy na inteligentné interaktívne textílie

Existujúci inteligentný interaktívny proces prípravy textílií využíva hlavne galvanické pokovovanie a bezprúdové pokovovanie. Keďže inteligentné tkaniny majú mnoho nosných funkcií a vyžadujú si vysokú spoľahlivosť, je ťažké získať hrubšie vrstvy pomocou technológie vákuového pokovovania. Keďže neexistuje lepšia technologická inovácia, aplikácia inteligentných materiálov je obmedzená technológiou fyzikálneho pokovovania. Kombinácia galvanického pokovovania a bezprúdového pokovovania sa stala kompromisným riešením tohto problému. Vo všeobecnosti sa pri príprave tkanín s vodivými vlastnosťami najprv používajú vodivé vlákna vyrobené bezprúdovým pokovovaním na tkanie tkaniny. Povlak tkaniny pripravený touto technológiou je rovnomernejší ako povlak tkaniny získaný priamym použitím technológie galvanického pokovovania. Okrem toho sa vodivé vlákna môžu zmiešať s bežnými vláknami v pomere, aby sa znížili náklady na základe zabezpečenia funkcií.

V súčasnosti je najväčším problémom technológie pokovovania vlákien pevnosť spoja a pevnosť povlaku. V praktických aplikáciách musí tkanina podstúpiť rôzne podmienky, ako je pranie, skladanie, miesenie atď. Preto je potrebné testovať vodivé vlákno na odolnosť, čo tiež kladie vyššie požiadavky na proces prípravy a priľnavosť povlaku. Ak kvalita povlaku nie je dobrá, pri skutočnej aplikácii praskne a odpadne. To kladie veľmi vysoké požiadavky na aplikáciu technológie galvanického pokovovania na vláknité tkaniny.

V posledných rokoch technológia mikroelektronickej tlače postupne preukázala technické výhody vo vývoji inteligentných interaktívnych tkanín. Táto technológia umožňuje použiť tlačiarenské zariadenie na presné nanášanie vodivého atramentu na substrát, čím sa na požiadanie vyrábajú vysoko prispôsobiteľné elektronické produkty. Hoci mikroelektronická tlač umožňuje rýchlo vytvoriť prototypy elektronických produktov s rôznymi funkciami na rôznych substrátoch a má potenciál pre krátky cyklus a vysokú mieru prispôsobenia, náklady na túto technológiu sú v tejto fáze stále relatívne vysoké.

Okrem toho technológia vodivých hydrogélov vykazuje svoje jedinečné výhody aj pri príprave inteligentných interaktívnych tkanín. Kombináciou vodivosti a flexibility môžu vodivé hydrogély napodobňovať mechanické a senzorické funkcie ľudskej pokožky. V posledných desaťročiach pritiahli veľkú pozornosť v oblasti nositeľných zariadení, implantovateľných biosenzorov a umelej kože. Vďaka vytvoreniu vodivej siete má hydrogél rýchly prenos elektrónov a silné mechanické vlastnosti. Ako vodivý polymér s nastaviteľnou vodivosťou môže polyanilín používať kyselinu fytovú a polyelektrolyt ako dopanty na výrobu rôznych typov vodivých hydrogélov. Napriek svojej uspokojivej elektrickej vodivosti relatívne slabá a krehká sieť výrazne bráni jeho praktickému využitiu. Preto je potrebné ho rozvíjať v praktických aplikáciách.

Inteligentné interaktívne textílie vyvinuté na základe novej materiálovej technológie

Textílie s tvarovou pamäťou

Textílie s tvarovou pamäťou zavádzajú do textílií materiály s funkciami tvarovej pamäte prostredníctvom tkania a konečnej úpravy, takže textílie majú vlastnosti tvarovej pamäte. Výrobok môže byť rovnaký ako pamäťový kov, po akejkoľvek deformácii sa dokáže po dosiahnutí určitých podmienok prispôsobiť svojmu pôvodnému tvaru.

Textílie s tvarovou pamäťou zahŕňajú najmä bavlnu, hodváb, vlnené tkaniny a hydrogélové tkaniny. Textília s tvarovou pamäťou vyvinutá Hongkonskou polytechnickou univerzitou je vyrobená z bavlny a ľanu, po zahriatí sa rýchlo obnoví do hladka a pevna, má dobrú absorpciu vlhkosti, po dlhodobom používaní nemení farbu a je chemicky odolná.

Výrobky s funkčnými požiadavkami, ako je izolácia, tepelná odolnosť, priepustnosť vlhkosti, priepustnosť vzduchu a odolnosť voči nárazu, sú hlavnými aplikačnými platformami pre textílie s tvarovou pamäťou. Zároveň sa v oblasti módneho spotrebného tovaru materiály s tvarovou pamäťou stali vynikajúcimi materiálmi na vyjadrenie dizajnového jazyka v rukách dizajnérov, čím produktom dodávajú jedinečnejšie expresívne efekty.

Elektronické inteligentné informačné textílie

Implantáciou flexibilných mikroelektronických komponentov a senzorov do tkaniny je možné pripraviť textílie s inteligentnými elektronickými informáciami. Auburn University v Spojených štátoch vyvinula vláknitý produkt, ktorý dokáže vyžarovať zmeny odrazu tepla a svetlom indukované reverzibilné optické zmeny. Tento materiál má veľké technické výhody v oblasti výroby flexibilných displejov a iných zariadení. V posledných rokoch, keď technologické spoločnosti zaoberajúce sa najmä produktmi mobilných technológií prejavili veľký dopyt po technológii flexibilných displejov, výskum technológie flexibilných textilných displejov získal väčšiu pozornosť a dynamiku vývoja.

Modulárne technické textílie

Integrácia elektronických súčiastok do textílií prostredníctvom modulárnej technológie na prípravu tkanín je v súčasnosti technologicky optimálnym riešením na realizáciu inteligencie tkanín. Prostredníctvom projektu „Project Jacquard“ sa spoločnosť Google zaviazala k realizácii modulárnej aplikácie inteligentných tkanín. V súčasnosti spolupracuje so značkami Levi's, Saint Laurent, Adidas a ďalšími na uvedení rôznych inteligentných tkanín na trh pre rôzne skupiny spotrebiteľov.

Energický vývoj inteligentných interaktívnych textílií je neoddeliteľný od neustáleho vývoja nových materiálov a dokonalej spolupráce rôznych podporných procesov. Vďaka klesajúcim nákladom na rôzne nové materiály na dnešnom trhu a vyspelosti výrobných technológií sa v budúcnosti vyskúšajú a implementujú ďalšie odvážne nápady, ktoré poskytnú novú inšpiráciu a smerovanie pre inteligentný textilný priemysel.