הקונספט של טקסטיל אינטראקטיבי חכם

בתפיסת הטקסטיל האינטראקטיבי החכם, בנוסף לתכונת האינטליגנציה, היכולת לתקשר היא מאפיין משמעותי נוסף. כקודמו הטכנולוגי של טקסטיל אינטראקטיבי חכם, הפיתוח הטכנולוגי של טקסטיל אינטראקטיבי תרם תרומה משמעותית גם לטקסטיל אינטראקטיבי חכם.

מצב האינטראקציה של טקסטיל אינטראקטיבי אינטליגנטי מחולק בדרך כלל לאינטראקציה פסיבית ואינטראקציה אקטיבית. טקסטיל חכם עם פונקציות אינטראקטיביות פסיביות יכול בדרך כלל רק לקלוט שינויים או גירויים בסביבה החיצונית ואינו יכול ליצור משוב יעיל; טקסטיל חכם עם פונקציות אינטראקטיביות אקטיביות יכול להגיב לשינויים אלה בצורה יעילה תוך חישה של שינויים בסביבה החיצונית.

השפעת חומרים חדשים וטכנולוגיות הכנה חדשות על טקסטיל אינטראקטיבי חכם

1. סיבים מתכתיים - הבחירה הראשונה בתחום הבדים האינטראקטיביים החכמים

סיב מצופה מתכת הוא סוג של סיב פונקציונלי שמשך תשומת לב רבה בשנים האחרונות. הודות לתכונותיו האנטיבקטריאליות, האנטי-סטטיות, העיקור והפיזור הריחות הייחודיות, הוא נמצא בשימוש נרחב בתחומי הלבשה אישית, טיפול רפואי, ספורט, טקסטיל לבית וביגוד מיוחד.

למרות שבדי מתכת בעלי תכונות פיזיקליות מסוימות לא יכולים להיקרא בדים אינטראקטיביים חכמים, בדי מתכת יכולים לשמש כנשא של מעגלים אלקטרוניים, ויכולים גם להפוך לרכיב של מעגלים אלקטרוניים, ולכן להפוך לחומר המועדף עבור בדים אינטראקטיביים.

2. ההשפעה של טכנולוגיית הכנה חדשה על טקסטיל אינטראקטיבי חכם

תהליך הכנת הטקסטיל האינטראקטיבי החכם הקיים משתמש בעיקר בציפוי אלקטרולסיבי ובציפוי אלקטרולס. מכיוון שלבדים חכמים יש פונקציות נושאות עומס רבות והם דורשים אמינות גבוהה, קשה להשיג ציפויים עבים יותר בטכנולוגיית ציפוי ואקום. מכיוון שאין חדשנות טכנולוגית טובה יותר, היישום של חומרים חכמים מוגבל על ידי טכנולוגיית ציפוי פיזיקלי. השילוב של ציפוי אלקטרולס וציפוי אלקטרולס הפך לפתרון פשרה לבעיה זו. באופן כללי, כאשר מכינים בדים בעלי תכונות מוליכות, משתמשים תחילה בסיבים מוליכים המיוצרים על ידי ציפוי אלקטרולס לאריגת הבד. ציפוי הבד המוכן בטכנולוגיה זו אחיד יותר מהבד המתקבל על ידי שימוש ישיר בטכנולוגיית ציפוי אלקטרולס. בנוסף, ניתן לערבב סיבים מוליכים עם סיבים רגילים בפרופורציה כדי להפחית עלויות על בסיס הבטחת פונקציות.

כיום, הבעיה הגדולה ביותר בטכנולוגיית ציפוי סיבים היא חוזק ההדבקה והיציבות של הציפוי. ביישומים מעשיים, הבד צריך לעבור תנאים שונים כגון כביסה, קיפול, לישה וכו'. לכן, יש לבדוק את עמידות הסיבים המוליכים, מה שמציב גם דרישות גבוהות יותר לתהליך ההכנה ולהידבקות הציפוי. אם איכות הציפוי אינה טובה, הוא ייסדק וייפול ביישום בפועל. זה מציב דרישות גבוהות מאוד ליישום טכנולוגיית ציפוי אלקטרוליטי על בדי סיבים.

בשנים האחרונות, טכנולוגיית ההדפסה המיקרואלקטרונית הראתה בהדרגה יתרונות טכניים בפיתוח בדים אינטראקטיביים חכמים. טכנולוגיה זו יכולה להשתמש בציוד הדפסה כדי להפקיד דיו מוליך בצורה מדויקת על גבי מצע, ובכך לייצר מוצרים אלקטרוניים הניתנים להתאמה אישית רבה לפי דרישה. למרות שהדפסה מיקרואלקטרונית יכולה ליצור אב טיפוס במהירות של מוצרים אלקטרוניים עם פונקציות שונות על גבי מצעים שונים, ויש לה פוטנציאל למחזורי ייצור קצרים והתאמה אישית גבוהה, עלות הטכנולוגיה הזו עדיין גבוהה יחסית בשלב זה.

בנוסף, טכנולוגיית ההידרוג'ל המוליך מציגה גם את יתרונותיה הייחודיים בהכנת בדים אינטראקטיביים חכמים. הידרוג'לים מוליכים, המשלבים מוליכות וגמישות, יכולים לחקות את התפקודים המכניים והחושיים של עור האדם. בעשורים האחרונים הם משכו תשומת לב רבה בתחומי המכשירים הלבישים, החיישנים הביולוגיים המושתלים והעור המלאכותי. בשל היווצרות הרשת המוליכה, להידרוג'ל יש מעבר אלקטרונים מהיר ותכונות מכניות חזקות. כפולימר מוליך בעל מוליכות מתכווננת, פוליאנילין יכול להשתמש בחומצה פיטית ובפוליאלקטרוליט כמרכיבים ממכרים לייצור סוגים שונים של הידרוג'לים מוליכים. למרות המוליכות החשמלית המשביעת רצון שלה, הרשת החלשה והשברירית יחסית פוגעת קשות ביישומה המעשי. לכן, יש לפתח אותה ביישומים מעשיים.

טקסטיל אינטראקטיבי חכם שפותח על סמך טכנולוגיית חומרים חדשה

טקסטיל עם זיכרון צורה

טקסטיל בעל זיכרון צורה מכניס חומרים בעלי פונקציות זיכרון צורה לטקסטיל באמצעות אריגה וגימור, כך שלטקסטיל יש תכונות זיכרון צורה. המוצר יכול להיות זהה למתכת זיכרון, לאחר כל עיוות, הוא יכול להתאים את צורתו למקור לאחר הגעה לתנאים מסוימים.

טקסטיל בעל זיכרון צורה כולל בעיקר כותנה, משי, בדי צמר ובדי הידרוג'ל. טקסטיל בעל זיכרון צורה שפותח על ידי האוניברסיטה הפוליטכנית של הונג קונג עשוי כותנה ופשתן, שיכול להתאושש במהירות ולהפוך לחלק ומוצק לאחר חימום, ובעל ספיגת לחות טובה, לא ישנה את צבעו לאחר שימוש ארוך טווח, והוא עמיד בפני כימיקלים.

מוצרים בעלי דרישות פונקציונליות כגון בידוד, עמידות בחום, חדירות לחות, חדירות אוויר ועמידות בפני פגיעות הם פלטפורמות היישום העיקריות עבור טקסטיל בעל זיכרון צורה. במקביל, בתחום מוצרי הצריכה של אופנה, חומרי זיכרון צורה הפכו גם הם לחומרים מצוינים לביטוי שפת עיצוב בידי מעצבים, ומעניקים למוצרים אפקטים אקספרסיביים ייחודיים יותר.

טקסטיל מידע אינטליגנטי אלקטרוני

על ידי השתלת רכיבים מיקרואלקטרוניים גמישים וחיישנים בבד, ניתן להכין טקסטיל אינטליגנטי המבוסס על מידע אלקטרוני. אוניברסיטת אובורן בארצות הברית פיתחה מוצר סיב שיכול לפלוט שינויים בהחזרי חום ושינויים אופטיים הפיכים הנגרמים מאור. לחומר זה יתרונות טכניים גדולים בתחום התצוגה הגמישה וייצור ציוד אחר. בשנים האחרונות, ככל שחברות טכנולוגיה העוסקות בעיקר במוצרי טכנולוגיה ניידת הראו ביקוש רב לטכנולוגיית תצוגה גמישה, המחקר על טכנולוגיית תצוגה גמישה בטקסטיל זכה לתשומת לב רבה יותר ולתנופת פיתוח.

טקסטיל טכני מודולרי

שילוב רכיבים אלקטרוניים בטקסטיל באמצעות טכנולוגיה מודולרית להכנת בדים הוא הפתרון האופטימלי מבחינה טכנולוגית כיום למימוש אינטליגנציית בדים. באמצעות פרויקט "פרויקט ז'קארד", גוגל מחויבת למימוש יישום מודולרי של בדים חכמים. כיום, היא שיתפה פעולה עם ליוויס, סן לורן, אדידס ומותגים אחרים כדי להשיק מגוון בדים חכמים עבור קבוצות צרכנים שונות.

הפיתוח הנמרץ של טקסטיל אינטראקטיבי חכם הוא בלתי נפרד מפיתוח מתמיד של חומרים חדשים ושיתוף פעולה מושלם של תהליכים תומכים שונים. הודות לירידה בעלות של חומרים חדשים שונים בשוק כיום ולבשלות טכנולוגיית הייצור, ייבחנו ויושמו רעיונות נועזים יותר בעתיד כדי לספק השראה וכיוון חדשים לתעשיית הטקסטיל החכם.