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只有你想不到，没有智能纺织品涉及不到的领域

集萃印花网 2022-05-17

【集萃网观察】

除了在应用较为普遍的健康监测领域，我们还能在个人防护、娱乐、专业赛场、能源与交通等多种场合和领域见到智能纺织品的身影。

个人防护

（1）提升运动能力

美国科研机构斯坦福国际研究院（SRI）开发了一款名为Superflex的柔软型机械外骨骼，其通过运动传感器、加速传感器和陀螺仪探测用户四肢和身体的速度和角度，并据此对用户的动作进行调整。

起初，Superflex外骨骼动力服主要供军方士兵使用，以减少受伤几率并增强战斗力，现其还可提供给因受伤或疾病而行动不便的人群，帮助他们获得更强的运动能力。当用户需要Superflex的帮助时，只需启动电源，其就能精确的完成规定动作，减少劳动对身体造成的负担。

（2）保障热舒适性

智能纺织品在维持人体热平衡方面发挥积极作用。新型智能纺织品——织物热通量计（THF），可用于检测、分析和监测热质传递。其由热电偶网络组成（两种不同的导体或半导体组装而成），是一种基于纱线的传感器，纱线本身作为传感元件，因此适用于传统的针织和机织工艺。

此外，相变材料（PCM）也为个人防护装备温度调节提供了一种智能解决方案，可广泛用于防护服、手套和鞋类等生理应用范围内。

（3）减震防护

剪切增稠材料已成为智能减震器的首选。其一般由分散相和分散介质组成，包括剪切增稠液和剪切增稠凝胶等。在常态下，剪切增稠材料十分柔软，一旦遇到高速冲撞或挤压，材料便变得坚硬从而消化外力。当外力消失后，材料会回复到最初的柔软状态，其拥有极强的吸收冲击的能力。

目前，这类材料已被引入个人防护装备中，以防止弹道威胁和刺伤。如短道速滑等具有一定危险性的比赛中，智能纺织品成为保护比赛选手的最后一道防线。美国Dow Corning（道康宁）公司开发的“DEFLEXION”减震材料，其中TP系列常态下表现为织物，柔软易弯折，但当受到在撞击时，有机硅分子会在撞击点聚集，使织物坚硬并起到护甲的作用。

情感满足&娱乐体验

CuteCircuit公司推出的Hug Shirt?衬衫通过数码印刷技术在衬衫中以流线型纹理设计嵌入了传感器，用于捕捉触摸的强度、持续时间和位置，并再现拥抱时的感觉。其通过蓝牙连接手机app和衬衫，像录制影片一样记录拥抱时的相关参数，通过网络或蓝牙传输给远方同样拥有该产品的亲朋好友，重现拥抱触感。衬衫支持多人同时实时拥抱。

除了Hug Shirt?衬衫，CuteCircuit公司还推出了SoundShirt衬衫，其配备了28个微型触觉执行器，可用于沉浸式体验音乐会、拥抱和视频游戏，以期打造更加身临其境的增强现实和虚拟现实体验，让失聪群体可以通过触觉感知音乐。

赛事成绩

智能纺织品已成为大型体育赛事中提升运动员水平的一大助力。2017年，三星荷兰分公司、荷兰短道速滑队主教练Jeroen Otter以及科学家Bjorn de Laat共同研发的SmartSuit智能滑冰服配备了5个传感器以追踪短道速滑运动员的身体姿势。

教练和运动科学家可以在配套移动端上实时查看运动员身体动力学遥测数据。此外，SmartSuit套件可以与运动员在训练期间佩戴的智能手环协同操作。如果教练需要在训练过程中发出某种指令，比如提醒运动员某些动作不规范，可以通过应用程序内置功能让智能手环产生振动反馈。

能源与动力

在安全环保能源及低碳减排的趋势下，可再生能源问题成为人们关注的焦点。在可再生能源的诸多应用中，风力发电因技术成熟、基础设施良好、成本低廉而成为较有发展前景及发展较快的技术之一。尤其是随着海上风力发电厂的快速扩建，大型涡轮机叶片得到快速发展。

在20年的预计使用寿命中，涡轮叶片会经历108次以上的载荷循环。在此期间，由于风力、湿度、磨损、热应力、雷击、疲劳等原因，叶片会出现纤维断裂、裂纹、分层等多种损伤，这类疲劳损伤会导致灾难性的故障，因此准确预测叶片的疲劳寿命是当前面临的一个难题。

使用传统的结构健康监测（SHM）技术如成像超声、X射线、热成像、涡流扫描等，通常需要将目标部件停用较长时间以进行损伤后的检查和评估。常用于常规维护周期之外的部件SHM中；而声发射（AE）法和光纤法等SHM技术虽然具有广阔的应用前景，但价格高昂且需要特殊的操作和分析技术，不适合涡轮叶片的SHM。与之相比，电阻测量法较为简单。碳纤维具有导电性，可以通过电学测量信号实时提供作用于材料的应变和损伤信息。

涡轮叶片材料组成

此外，一些嵌入织物结构的柔性光伏电池，可将其集成并制造柔性充电器、帐篷、遮阳篷、日光膜等，以满足消费者日常需求。

市场上现有的大多数柔性充电设备都配备了基于非晶硅的CIGS（铜铟镓硒）PV电池，通常可在露营或划船时使用，自动便携；光伏电池还可集成到行李箱中为电子设备充电；或集成在屋顶表面，作为屋顶光伏膜。与传统的单晶或多晶PV电池相比，光伏膜质量更轻，易于安装，其柔性的特点能更好适应复杂的屋顶形状。

来源：国家纺织品开发基地

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