【集萃網(wǎng)觀察】
除了在應用較為普遍的健康監(jiān)測領域，我們還能在個人防護、娛樂、專業(yè)賽場、能源與交通等多種場合和領域見到智能紡織品的身影。
個人防護 （1）提升運動能力 美國科研機構斯坦福國際研究院（SRI）開發(fā)了一款名為Superflex的柔軟型機械外骨骼，其通過運動傳感器、加速傳感器和陀螺儀探測用戶四肢和身體的速度和角度，并據(jù)此對用戶的動作進行調整。 起初，Superflex外骨骼動力服主要供軍方士兵使用，以減少受傷幾率并增強戰(zhàn)斗力，現(xiàn)其還可提供給因受傷或疾病而行動不便的人群，幫助他們獲得更強的運動能力。當用戶需要Superflex的幫助時，只需啟動電源，其就能精確的完成規(guī)定動作，減少勞動對身體造成的負擔。 （2）保障熱舒適性 智能紡織品在維持人體熱平衡方面發(fā)揮積極作用。新型智能紡織品——織物熱通量計（THF），可用于檢測、分析和監(jiān)測熱質傳遞。其由熱電偶網(wǎng)絡組成（兩種不同的導體或半導體組裝而成），是一種基于紗線的傳感器，紗線本身作為傳感元件，因此適用于傳統(tǒng)的針織和機織工藝。 此外，相變材料（PCM）也為個人防護裝備溫度調節(jié)提供了一種智能解決方案，可廣泛用于防護服、手套和鞋類等生理應用范圍內。 （3）減震防護 剪切增稠材料已成為智能減震器的首選。其一般由分散相和分散介質組成，包括剪切增稠液和剪切增稠凝膠等。在常態(tài)下，剪切增稠材料十分柔軟，一旦遇到高速沖撞或擠壓，材料便變得堅硬從而消化外力。當外力消失后，材料會回復到最初的柔軟狀態(tài)，其擁有極強的吸收沖擊的能力。 目前，這類材料已被引入個人防護裝備中，以防止彈道威脅和刺傷。如短道速滑等具有一定危險性的比賽中，智能紡織品成為保護比賽選手的最后一道防線。美國Dow Corning（道康寧）公司開發(fā)的“DEFLEXION”減震材料，其中TP系列常態(tài)下表現(xiàn)為織物，柔軟易彎折，但當受到在撞擊時，有機硅分子會在撞擊點聚集，使織物堅硬并起到護甲的作用。 情感滿足&娛樂體驗 CuteCircuit公司推出的Hug Shirt?襯衫通過數(shù)碼印刷技術在襯衫中以流線型紋理設計嵌入了傳感器，用于捕捉觸摸的強度、持續(xù)時間和位置，并再現(xiàn)擁抱時的感覺。其通過藍牙連接手機app和襯衫，像錄制影片一樣記錄擁抱時的相關參數(shù)，通過網(wǎng)絡或藍牙傳輸給遠方同樣擁有該產(chǎn)品的親朋好友，重現(xiàn)擁抱觸感。襯衫支持多人同時實時擁抱。 除了Hug Shirt?襯衫，CuteCircuit公司還推出了SoundShirt襯衫，其配備了28個微型觸覺執(zhí)行器，可用于沉浸式體驗音樂會、擁抱和視頻游戲，以期打造更加身臨其境的增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實體驗，讓失聰群體可以通過觸覺感知音樂。 賽事成績 智能紡織品已成為大型體育賽事中提升運動員水平的一大助力。2017年，三星荷蘭分公司、荷蘭短道速滑隊主教練Jeroen Otter以及科學家Bjorn de Laat共同研發(fā)的SmartSuit智能滑冰服配備了5個傳感器以追蹤短道速滑運動員的身體姿勢。 教練和運動科學家可以在配套移動端上實時查看運動員身體動力學遙測數(shù)據(jù)。此外，SmartSuit套件可以與運動員在訓練期間佩戴的智能手環(huán)協(xié)同操作。如果教練需要在訓練過程中發(fā)出某種指令，比如提醒運動員某些動作不規(guī)范，可以通過應用程序內置功能讓智能手環(huán)產(chǎn)生振動反饋。 能源與動力 在安全環(huán)保能源及低碳減排的趨勢下，可再生能源問題成為人們關注的焦點。在可再生能源的諸多應用中，風力發(fā)電因技術成熟、基礎設施良好、成本低廉而成為較有發(fā)展前景及發(fā)展較快的技術之一。尤其是隨著海上風力發(fā)電廠的快速擴建，大型渦輪機葉片得到快速發(fā)展。 在20年的預計使用壽命中，渦輪葉片會經(jīng)歷108次以上的載荷循環(huán)。在此期間，由于風力、濕度、磨損、熱應力、雷擊、疲勞等原因，葉片會出現(xiàn)纖維斷裂、裂紋、分層等多種損傷，這類疲勞損傷會導致災難性的故障，因此準確預測葉片的疲勞壽命是當前面臨的一個難題。 使用傳統(tǒng)的結構健康監(jiān)測（SHM）技術如成像超聲、X射線、熱成像、渦流掃描等，通常需要將目標部件停用較長時間以進行損傷后的檢查和評估。常用于常規(guī)維護周期之外的部件SHM中；而聲發(fā)射（AE）法和光纖法等SHM技術雖然具有廣闊的應用前景，但價格高昂且需要特殊的操作和分析技術，不適合渦輪葉片的SHM。與之相比，電阻測量法較為簡單。碳纖維具有導電性，可以通過電學測量信號實時提供作用于材料的應變和損傷信息。 渦輪葉片材料組成 此外，一些嵌入織物結構的柔性光伏電池，可將其集成并制造柔性充電器、帳篷、遮陽篷、日光膜等，以滿足消費者日常需求。 市場上現(xiàn)有的大多數(shù)柔性充電設備都配備了基于非晶硅的CIGS（銅銦鎵硒）PV電池，通�？稍诼稜I或劃船時使用，自動便攜；光伏電池還可集成到行李箱中為電子設備充電；或集成在屋頂表面，作為屋頂光伏膜。與傳統(tǒng)的單晶或多晶PV電池相比，光伏膜質量更輕，易于安裝，其柔性的特點能更好適應復雜的屋頂形狀。 來源：國家紡織品開發(fā)基地
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