2016年11月11日 星期五 09:15:33
您的位置:首页资讯中心科技资讯

【原创】电子智能纺织品的发展现状及应用展望(六)

发表时间:2021/9/8

电子智能纺织品,尤其是可穿戴式智能纺织品具有轻便柔软、舒适性好、能量转化存储性能优异和集成度较高等特点,在针对不同消费群体的不同领域展现了许多新的可能和巨大的应用潜力。此类产品的研发将惠及军工、医护、休闲娱乐、装饰等多重行业的发展,关系到国计民生。然而近年来智能纺织品快速发展的同时,仍然面临着一些难题。关于工程技术研发主要从以下几个方面进行突破。


物理性能优化

提高纤维的各种物理性能,尤其是纤维的导电性能、电学稳定性能、纤维的拉伸柔韧性能和可纺性能。例如通过设计优化纺丝参数,通过各种掺杂或者改性处理,或采用更加高端的加工设备以改善纤维的质量。



提高安全耐用性

服用材料需要具备无毒性和生物相容性,这使得必须排除那些可能对身体健康带来潜在危害的高性能材料,这在一定程度上限制了可穿戴电子器件的研发,所以必须深入探索符合要求的材料。另一方面,可穿戴智能纺织品的耐久性、抗疲劳性是一大难题。智能纺织品如何才能像人们日常穿戴的织物一样,可以经受反复磨损和洗涤,需要更加完美地实现基础科学、应用科学、技术研究的相互结合。



规范化发展

智能纺织产品还是一类较新颖的产品,市面上虽然存在一些公司的产品,但是却没有一个行业内普遍认同的标准。除了需要制定符合穿戴产品的基本安全要求外,还需要对一些技术性的问题(如材料使用的范围)制定相关标准。尽早确定行业规范,就能更早定位其位置,也有利于智能纺织品的发展。


产业化发展

智能纺织品产业化能有效推动产品的深入开发,这是智能纺织品继续向前发展的有力保证。但是产品要达到产业化的要求必须满足许多条件,如成本、实用性、美观性还有舒适性等。实现智能纺织品产业化,首先要实现高性能纤维或者原材料的产业化,这就要求研发出低价高性能的原材料;其次,上述各种标准的制定完善,对于产品实现产业化也是不可或缺的一个方面。

西方国家相继出台了纺织领域的发展战略,如美国提出了“智能纺织计划”,成立了“革命性纤维与织物制造研究中心”;德国制定了“未来纺织”的国家战略,并组建了“德国未来纺织联盟”。我国在智能纤维及智能纺织品产业上起步较晚,与一些发达国家有一定的差距。我国工业和信息化部印发的纺织工业“十三五”发展规划中“智能纺织”这个关键词也多次出现,提出要加强电子技术、信息技术与纺织技术的结合,发展智能纺织产品。5G时代已悄然来临,更多的智能纺织品也将逐步融入人们的生活中,不断满足人们对高新智能纺织品的需求。当前国内纺织企业也在寻求转型升级,智能纺织产品的研发将是一个技术突破点,目前存在的一系列问题都需要政府、企业和高校共同努力,互相合作,形成合力。高校作为研发的前沿阵地,需要企业与政府提供一定的资金支持,持续推动研究的进行;企业作为产品实现产业化过程中的关键一环,需要高校的技术指导,也需要政府的政策支持。建立体系完备的产学研体系可以更加高效地推动智能纺织品的发展,将这一新兴产业做强。


结束语

智能纺织品通常是指贯穿了纺织、电子、化学、生物、医学等多学科综合技术,能够模拟生命系统,同时有感知、反应和调节多重功能,并保留传统纺织品固有风格和技术特征的一类新型纺织品。随着石墨烯、碳纳米管、MXene等新兴导电材料的不断突破,电子产品逐步实现微型化和柔性化。现在可以将导电材料、设备与传统纺织品经过巧妙设计结合在一起,并基于先进的网络技术、蓝牙和GPS技术,获得能够实现能量转化和存储的纺织电子器件,或是各种基于纺织纤维材料的传感器件。这种巧妙的结合打破了传统电子器件十分僵硬的局限性,实现了纺织品的多种功能化,如通讯、健康监测、定位侦测等功能,在医疗、军事、航空航天等领域发挥着重要的作用,进一步拓宽了其应用领域,也给纺织企业高新化发展提供了新路径。相信随着科技的进一步发展,智能纺织品能够攻克现有的缺陷,实现快速的发展。


(来源:纺织导报)