Il concetto di tessuti interattivi intelligenti

Nel concetto di tessuti interattivi intelligenti, oltre alla caratteristica dell'intelligenza, la capacità di interagire è un'altra caratteristica significativa. In quanto predecessore tecnologico dei tessuti interattivi intelligenti, anche lo sviluppo tecnologico dei tessuti interattivi ha dato un grande contributo ai tessuti interattivi intelligenti.

La modalità interattiva dei tessuti interattivi intelligenti è solitamente divisa in interazione passiva e interazione attiva. I tessuti intelligenti con funzioni interattive passive di solito possono solo percepire cambiamenti o stimoli nell'ambiente esterno e non possono fornire feedback efficaci; i tessuti intelligenti con funzioni interattive attive possono rispondere a questi cambiamenti in modo tempestivo rilevando i cambiamenti nell’ambiente esterno.

L'impatto di nuovi materiali e nuove tecnologie di preparazione sui tessuti interattivi intelligenti

1. Fibra metallizzata: la prima scelta nel campo dei tessuti interattivi intelligenti

La fibra placcata in metallo è un tipo di fibra funzionale che ha attirato molta attenzione negli ultimi anni. Con le sue esclusive proprietà antibatteriche, antistatiche, sterilizzanti e deodoranti, è stato ampiamente utilizzato nei settori dell'abbigliamento personale, delle cure mediche, dello sport, dei tessili per la casa e dell'abbigliamento speciale. applicazione.

Sebbene i tessuti metallici con determinate proprietà fisiche non possano essere definiti tessuti interattivi intelligenti, i tessuti metallici possono essere utilizzati come supporto di circuiti elettronici e possono anche diventare un componente di circuiti elettronici e quindi diventare il materiale preferito per i tessuti interattivi.

2. L'impatto della nuova tecnologia di preparazione sui tessuti interattivi intelligenti

L'attuale processo di preparazione tessile interattivo intelligente utilizza principalmente la galvanica e la placcatura chimica. Poiché i tessuti intelligenti hanno molte funzioni portanti e richiedono elevata affidabilità, è difficile ottenere rivestimenti più spessi con la tecnologia di rivestimento sottovuoto. Poiché non esiste innovazione tecnologica migliore, l’applicazione di materiali intelligenti è limitata dalla tecnologia di rivestimento fisico. La combinazione di galvanica e placcatura chimica è diventata una soluzione di compromesso a questo problema. Generalmente, quando vengono preparati tessuti con proprietà conduttive, per tessere il tessuto vengono prima utilizzate le fibre conduttive realizzate mediante placcatura chimica. Il rivestimento del tessuto preparato con questa tecnologia è più uniforme rispetto al tessuto ottenuto utilizzando direttamente la tecnologia galvanica. Inoltre, le fibre conduttive possono essere miscelate con fibre ordinarie in proporzione per ridurre i costi sulla base della garanzia delle funzioni.

Al momento, il problema più grande con la tecnologia di rivestimento in fibra è la forza di adesione e la fermezza del rivestimento. Nelle applicazioni pratiche, il tessuto deve essere sottoposto a varie condizioni come lavaggio, piegatura, impastamento, ecc. Pertanto, la fibra conduttiva deve essere testata per verificarne la durabilità, il che impone anche requisiti più elevati sul processo di preparazione e sull'adesione del rivestimento. Se la qualità del rivestimento non è buona, si romperà e cadrà durante l'applicazione effettiva. Ciò pone requisiti molto elevati per l’applicazione della tecnologia galvanica sui tessuti in fibra.

Negli ultimi anni, la tecnologia di stampa microelettronica ha gradualmente mostrato vantaggi tecnici nello sviluppo di tessuti interattivi intelligenti. Questa tecnologia può utilizzare apparecchiature di stampa per depositare con precisione inchiostro conduttivo su un substrato, realizzando così prodotti elettronici altamente personalizzabili su richiesta. Sebbene la stampa microelettronica possa prototipare rapidamente prodotti elettronici con varie funzioni su vari substrati e abbia il potenziale per cicli brevi ed elevata personalizzazione, il costo di questa tecnologia è ancora relativamente elevato in questa fase.

Inoltre, la tecnologia conduttiva dell’idrogel mostra i suoi vantaggi unici anche nella preparazione di tessuti interattivi intelligenti. Combinando conduttività e flessibilità, gli idrogel conduttivi possono imitare le funzioni meccaniche e sensoriali della pelle umana. Negli ultimi decenni hanno attirato grande attenzione nel campo dei dispositivi indossabili, dei biosensori impiantabili e della pelle artificiale. A causa della formazione della rete conduttiva, l'idrogel ha un rapido trasferimento di elettroni e forti proprietà meccaniche. Essendo un polimero conduttivo con conduttività regolabile, la polianilina può utilizzare acido fitico e polielettrolita come droganti per produrre vari tipi di idrogel conduttivi. Nonostante la sua soddisfacente conduttività elettrica, la rete relativamente debole e fragile ne ostacola gravemente l'applicazione pratica. Pertanto, deve essere sviluppato in applicazioni pratiche.

Tessuti interattivi intelligenti sviluppati sulla base della nuova tecnologia dei materiali

Tessuti a memoria di forma

I tessuti a memoria di forma introducono materiali con funzioni di memoria di forma nei tessuti attraverso la tessitura e la finitura, in modo che i tessuti abbiano proprietà di memoria di forma. Il prodotto può essere uguale al memory metal, dopo ogni deformazione può adattare la sua forma all'originale dopo aver raggiunto determinate condizioni.

I tessuti a memoria di forma comprendono principalmente tessuti di cotone, seta, lana e tessuti idrogel. Un tessuto a memoria di forma sviluppato dal Politecnico di Hong Kong è realizzato in cotone e lino, che può rapidamente recuperare morbidezza e compattezza dopo essere stato riscaldato, ha un buon assorbimento dell'umidità, non cambia colore dopo un uso a lungo termine ed è chimicamente resistente.

Prodotti con requisiti funzionali quali isolamento, resistenza al calore, permeabilità all'umidità, permeabilità all'aria e resistenza agli urti sono le principali piattaforme applicative per i tessuti a memoria di forma. Allo stesso tempo, nel campo dei beni di consumo della moda, i materiali a memoria di forma sono diventati anche materiali eccellenti per esprimere il linguaggio del design nelle mani dei designer, conferendo ai prodotti effetti espressivi più unici.

Tessuti elettronici informativi intelligenti

Impiantando componenti microelettronici flessibili e sensori nel tessuto, è possibile preparare tessuti intelligenti per l'informazione elettronica. L'Università di Auburn negli Stati Uniti ha sviluppato un prodotto in fibra in grado di emettere cambiamenti di riflessione del calore e cambiamenti ottici reversibili indotti dalla luce. Questo materiale presenta grandi vantaggi tecnici nel campo dei display flessibili e della produzione di altre apparecchiature. Negli ultimi anni, poiché le aziende tecnologiche impegnate principalmente in prodotti di tecnologia mobile hanno mostrato una grande domanda di tecnologia di visualizzazione flessibile, la ricerca sulla tecnologia di visualizzazione tessile flessibile ha ricevuto maggiore attenzione e slancio di sviluppo.

Tessuti tecnici modulari

L’integrazione di componenti elettronici nei tessuti attraverso la tecnologia modulare per preparare i tessuti è l’attuale soluzione tecnologicamente ottimale per realizzare l’intelligenza del tessuto. Attraverso il progetto “Project Jacquard”, Google si impegna a realizzare l’applicazione modulare dei tessuti intelligenti. Attualmente ha collaborato con Levi's, Saint Laurent, Adidas e altri marchi per lanciare una varietà di tessuti intelligenti per diversi gruppi di consumatori. prodotto.

Il vigoroso sviluppo di tessuti interattivi intelligenti è inseparabile dal continuo sviluppo di nuovi materiali e dalla perfetta cooperazione di vari processi di supporto. Grazie alla diminuzione dei costi di vari nuovi materiali oggi presenti sul mercato e alla maturità della tecnologia di produzione, in futuro verranno sperimentate e implementate idee più audaci per fornire nuova ispirazione e direzione all’industria tessile intelligente.