“新型電子織物工藝正在推動服裝創新應用,遠程醫療、體溫調節、現實乃至元宇宙世界的感官體驗或迎來巨大變革。智能織物(又稱電子織物)指的是嵌入電子器件或電子功能的纖維與面料,具有自動發熱降溫、數據采集和傳輸、發電、觸覺感應等特性。據預測,到2025年,智能織物市場規模將達到4750億美元,未來消費者在休閑娛樂、能源消費以及醫療保健方面的生活方式也將隨之迎來變革。”
智能的風已經吹到了服飾界,先來看看市面上五花八門的智能編織產品:
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瑞典發熱襪專門品牌Seger與瑞典創新公司Inuheat聯合推出Serger Heat發熱襪。襪子經過優化,適合高山滑雪遠足或狩獵。電池將磁性支架連接到襪子的襪口下方,熱量可通過智能手機或直接在電池上單獨調節,續航時間長達14小時。
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02
紅牛旗下高端服裝品牌推出自發熱膠囊系列。產品共有兩個加熱區,通過APP完全可調節:專用的應用程序提供了對口袋和腎臟區域周圍的兩個加熱區的精確控制,加熱區和4級強度在應用上可以非常容易的進行調整。移動電源:一個隱藏的電池組供電加熱功能,保持手和身體溫暖,即使在最寒冷的冬天。如果不需要加熱的話,移動電源可以用來給手機充電。
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03
UXTEX公司推出了基于印花電子技術的智能紡織品,其產品將創新的加熱技術與經典的消費特性完美地結合在一起,包括帽衫和大衣,它們可以洗滌、熨燙、揉皺、加熱、智能化等等,而不會影響服裝的壽命和耐用性。
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04
Skiin品牌內衣是一種Skilin基線生物傳感服裝,該內衣內設三條心電圖路線,可記錄實時心率、靜息心率和心率變異性。
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05
Siren公司的可洗滌智能襪可以在監測足部溫度后,向專業醫護人員發送相關數據,并標記出患者可能感覺不到的潛在傷害,從而幫助穿戴者減少糖尿病足潰瘍和其他足部并發癥的風險。
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倫敦公司CuteCircuit推出了一款名為SoundShirt的襯衫,該襯衫能夠將樂曲實時轉化為觸感,旨在讓聾人通過觸覺感受到流淌在皮膚上的音樂。這種觸覺沉浸感可以使現場交響樂更具包容性,讓音樂為每個人所共享。
甚至,已經進化到可以把顯示器“穿”在身上了!
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近日,復旦大學高分子科學系教授彭慧勝領銜的研究團隊,成功將顯示器件的制備與織物編織過程實現融合,在高分子復合纖維交織點集成多功能微型發光器件,揭示了纖維電極之間電場分布的獨特規律,實現了大面積柔性顯示織物和智能集成系統。
▲ 可以隨意揉搓的“顯示器”
這種織物由兩種纖維構成,一種是含有發光材料的復合纖維,另一種是能夠導電的透明凝膠纖維。當這兩種纖維碰到一起時,接觸位置就會發出亮光。因為在用這兩種材料編織的過程中會出現無數個交織點,所以編織后的織物就擁有了很多個可控的發光點。
目前,利用工業化的編織設備可以編織出長6 米、寬0.25米、約含50萬個發光點的顯示織物,已經能夠初步滿足一些實際應用的分辨率需求了。
下一步,科研團隊還會繼續努力,嘗試讓這種編織出來的顯示器的分辨率更高一些,性能更穩定一些,使它們在未來有更多的應用。
· 彎折、水洗都不怕
根據科研團隊的說法,為了讓顯示織物適應外界環境的變化,他們在編織過程中使用的是高彈性的導電纖維。這種纖維在反復摩擦、彎折、拉伸等外力作用下,依然可以穩定工作 一兩千個小時,可承受上百次洗衣機的洗滌。不僅如此,編織用的纖維超細、超柔,用它們做成的衣物可以緊貼人體的輪廓,并具備輕薄、透氣的特性,總體表現并不遜色于正常的衣服。
除顯示織物之外,研究團隊還基于編織方法實現了光伏織物、儲能織物、觸摸傳感織物與顯示織物的功能集成系統,使融合能量轉換與存儲、傳感與顯示等多功能于一身的織物系統成為可能。該系統在物聯網和人機交互領域,如實時定位、智能通信、醫療輔助等方面表現出良好應用前景。
極地科考、地質勘探等野外工作場景中,只需在衣物上輕點幾下,即可實時顯示位置信息,地圖導航由“衣”指引;把顯示器“穿”在身上,語言障礙人群以此作為高效便捷交流和表達的工具……這些原本只存在于想象中的場景,或許在不遠的將來就能走進人們的生活。
從研發思路的推陳出新,到連續制備關鍵技術的接連突破,到設備的自主設計研發,到工程化路線的不斷優化……研究團隊從未止步,已把產品從實驗室里“帶了出來”,實現了發光纖維和織物的連續化穩定制備,致力于推動全柔性顯示織物的規模化應用研究。“我們也期待著產業界的合作者們加入,共同解決在實際應用中的具體問題。”談及顯示系統的未來發展道路,彭慧勝充滿期待。
“羅輯在睡夢中度過了185年,當他再次醒來時發現,穿在人類身上的衣服能夠根據穿著者的情緒,形成不同的色彩和圖案。沿途遇到的人們,每個人的衣服都印著風格迥異的絢麗圖案……”這是劉慈欣的科幻小說《三體》中描繪的近200年后的世界。
這些原存于想象中的場景,或許在不遠將來就能走進人們的生活。
資料來源 | 四季青服裝集團、科技日報、上觀新聞、科普江蘇