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智能纺织品还能为健康和安全做什么?

 

  提到智能纺织品,人们可能更多联想到的是方便的“音乐夹克”、炫酷的舞台表演服、专业的运动可穿戴设备……事实上,除了这些使得人们的生活“更酷”的应用,智能纺织品还可以为人们的健康和安全作出贡献,如针对智障、残疾、老人、儿童的特殊需求,研发具有定位、轨迹记录、生理状态监测显示、无线发送、助动、问答等功能的智能/功能纺织品,可为特殊人群的人身安全提供保障,或带来生活的便利。

  为盲人导航和防走失

  Bahadir等为视觉障碍者设计了一款智能导航T恤,这种柔软、舒适的智能T恤用PA66及弹性纱线织成,其智能导航系统通过嵌入镀银纱线构建集成电子元件的电路系统,并在此基础上集成了1个微控制器、4个超声波传感器、8个振动电机,以及2个电源实现。

  4个超声波传感器用于检测障碍物,并通过编程设计的基于神经模糊逻辑的障碍物回避控制算法计算障碍物的距离、大小等信息以及人的运动速度,通过微控制器进行语言变量处理后,向振动电机发出左/右转向或小、中、大和非常大的角度转向动作指引。经测试,该智能导航T恤表现出稳定的感测的导航作用,且致动转向信号可在1s内传送到振动电机被用户感测。实际使用中,所有集成的电子元件都可拆卸,以洗涤服装。同样的理念还可以设计用于残障人士、老人的定位监测,以防其发生走失等危险。

  疾病监测和预防

  由于一些重大疾病如癌症等发病时间过程长,一旦发病则可能是致命的,如能在发病前期准确地监测到疾病发生的可能性,可大大降低疾病的致死率。智能纺织品可以提供简单有效的疾病监测功能,如美国数字健康公司First Warning Systems研发的带有生物温度变化传感器(CBRTM)内衣,可通过监测癌细胞所导致的微小代谢温度变化来发觉早期的乳腺癌,并将数据分析结果推送至用户手机上。据介绍,其监测功能甚至比医疗上常用的早期乳腺癌检测方法更加准确,患者在测试中成功提前检测出患有乳腺疾病。

  宾夕法尼亚州德雷克塞尔大学ExCITe中心研究团队开发的针织孕妇产前监测腹带(Bellyband PrenatalMonitor),可以实时监测婴儿在子宫内的心率和压力水平以及母亲的分娩信息,并将数据无线传送到监控设备上,有望减少繁琐的孕期检查。这些智能服装理念同样可以用于老人、儿童等的身体健康监测上。

  户外运动安全防护

  在运动防护方面,通过智能纺织品的运用,可以使运动护具更加舒适、轻便和可靠。瑞典隆德大学的2名学生发明了一种被称为H?vding的可集成在服装中的自行车“气囊头盔”。这种的头盔与传统的头盔不同,采用轻质耐磨的尼龙制成,当受到撞击时置于衣领中的氦气充气机立即充气,利用气囊提供头后部、侧面及前额的保护,比传统头盔的保护面积更大且不会妨碍佩戴者的视线。头盔充气后压力会保持几秒钟,以防止事故期间的多次撞击,之后缓慢放气。

  化学品公司Dow Corning(道康宁)在经编间隔织物上采用剪切增稠技术研制的DeflexionTM织物,不仅保证了运动面料所需的高透气性能,还能够防止穿戴者受到高能量的冲击伤害,通过多层织物结构设计还可提高防冲击性能。目前,该防冲击织物已经在北欧专业运动品牌Rukka的摩托车/自行车骑行服中进行了实验和测试,并在英国户外品牌Henri Lloyd的Shockwave系列中运用。另外,该产品还可用于鞋、电子产品等的防冲击。

  GradoZero Espace公司基于形状记忆材料开发的巴拉克拉法帽K-Cap可以为高海拔登山者提供智能防护。K-Cap由两层针织物组成,其中内层采用了形状记忆材料,可以在温度降低时适应穿戴者头部和面部轮廓收紧,外层织物由两层高弹力的纱线织成,可允许和随着穿戴者头部自由转动而不影响其视线。Grado Zero Espace还将这种形状记忆材料用于其S1帆船运动服上,可根据穿戴者身体发热和出汗情况调节服装的渗透性和透气性。另外该服装还在特殊部位采用了由粘弹性聚氨酯记忆泡沫制成的冲击吸收垫和电致发光膜材料,可提供防冲击和在黑暗情况下的高可见防护。来源:中国纺织网

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