工作原理
大部分電子信息智能紡織品主要由微型傳感器、微處理器、執行器、可攜帶微型電池組成。傳感器能夠感知微信号發射源,包括光、聲音、溫度、動作等,并把這些微信号發射源産生的不同微電壓信号傳送到微處理器進行運算處理,處理後的電信号再傳送到執行器進行功能性操作。電子信息智能紡織品的執行器一般由微型電開關連接不同功能的微型器件組成,包括電發熱纖維、微型LED發光器件或者能産生動能的微型電機等。
電子信息智能紡織品的基本工作原理
以智能溫度調節功能服裝為例,其工作原理是:傳感器感測外部環境變化并将信号傳遞給微處理器,微處理器通過服裝中的加熱元件來控制和調節體溫至舒适和安全水平。傳感器、微處理器、執行器的配備使其更加“聰明”,信息判斷、自動調節與執行能力進一步提升。
具備智能溫度調節功能的服裝
主要應用
随着智能可穿戴革命及物聯網時代的到來,人們對電子信息智能紡織品的興趣及其實際增值潛力已經大幅度提高。除了電子或數字化能力,經過設計的紡織品還可以對溫度、濕度、光緻變色、(生物)化學或物理刺激作出智能反應,為智能醫用産品、運動裝和工裝、老年人或其他有特殊人群需要的功能性服裝提供了巨大的創新潛力。
目前,國外對于電子産品與服裝的融合,已達到了較高的技術水平。在電子元件與紡織品結合方面,谷歌聯手李維斯推出智能服飾,将導電纖維嵌入任何類型的紡織品來制作智能化面料,在衣物上加入紐扣大小的超小型計算系統,将可穿戴技術融入牛仔褲、夾克、襯衣甚至内衣中;加拿大Omsignal智能服裝開發公司發布了在服裝内嵌入傳感器的智能服裝技術,能追蹤心率、呼吸頻率、呼吸量、運動狀态、熱量消耗、運動強度以及心率等信息;美國數字健康公司研發的帶有生物溫度變化傳感器(CBRTM)的内衣,可通過監測癌細胞所導緻的微小代謝溫度變化來發覺早期的乳腺癌,并将數據分析結果推送至用戶手機上;由Wearable X開發的瑜伽服Nadi X在臀部、膝蓋和腳踝部位織物中織入加速度計和振動電機,通過輕輕振動為使用者提供動作指導;英特爾聯手建築學運動服裝設計師Chromat推出“響應式服裝”,智能服裝搭載了英特爾隻有紐扣大小的硬件平台Curie,利用傳感器收集心跳、體溫等人體生理信号,并通過在衣服中集成的形狀記憶合金進行衣服變形;Bahadir等設計出一款柔軟、舒适的智能導航T恤,其采用PA66及彈性紗線織成,其中智能導航系統通過嵌入鍍銀紗線構建集成電子元件的電路系統,并在此基礎上集成1個微控制器、4個超聲波傳感器、8個振動電機以及2個電源,可為視覺障礙者、老人等提高穩定的導航功能。
采用谷歌Jacquard Commuter技術的李維斯智能夾克
Omsignal公司内置傳感器的運動服裝
Wearable X開發的瑜伽服Nadi X及其應用程序的使用
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