电子智能纺织品的应用及发展趋势

电子智 能纺 织 品是智 能纺织 品 中 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ较 特殊 的
一
类 纺 织 品 ， 不 只 是 电 子 组 件 及 电 子 电 路 与 纺 它
织 品结合 ， 而是 基 于电子 技术 ， 将传感 、 讯 、 工 通 人
智 能 等高科 技 手段应 用 于纺织 技术 上而 开发 出的
新型 纺织 品 ， 是 把 电子 组 件 及 电子 电路 以纺 织 它
以从 图 １ 行说 明ｌ ， 进 ｌ 我们把 它分成 ５ 部分 ， ３ ］ 个 首 先 从最基 础 的部分说 起 。电子 智能纺 织 品的设 计
涉 及到 了使用 的材料 、 组织 结 构 和 制作 工 艺 的探 究 。这一 部分 对其功 能实 现 的好坏起 到很 关键 的
作 用 。因为这 几 部分 是 它 实 现 的基 础 ， 择 不 当 选
在 电子纺织 品 内部和 电子纺 织 品与外部 设备 的运
１ 电子 智 能 纺 织 品 的 概 念 及 设计 过 程
１ １ 电 子 智 能 纺 织 品 的 概 念 ．
行 环 境对最 佳利 用 电脑资源 是相 当关键 的 ， 因此 ，
软件是 它 的第 四个 主要 部分 ， 一 部 分 的结果 可 这 用来 指导 穿着 者或使 用者 下一 步 的动作 。最后 一 个部 分说 明 了评价 电子智 能纺 织 品的性 能需要 考 虑到 的 因素 ， 具体包 括最 终成 品 的的外形 尺寸 、 它 成本 、 工艺 、 据 流 动率 、 障容 差 等 。这 个 图像 数 故 同时说 明 了电子智 能纺织 品 的成功研 制需 要研 究 许 多学 科 包括 纺 织 、 计算 机 、 信 系 统 、 通 传感 器 技 术 和最终 应用 的领域 （ 如 医学 、 事等 ） 例 军 。
３ ， 过 利 用 手 指 弯 曲 到 手 指 伸 直 这 一 过 程 显 示 ）通
图 ３ 智 能手 套
器 图像 的 变化 ， 们 可 以用 来 评 估 人 们 身体 各关 我 节 的运动 ， 并且 可 以 利 用这 种 技 术 评 估 中风 后 身
体 肌 肉的恢 复情 况 ， 通过 这 种 监 测 关 节 的 弯 曲 的 方式有 望用 于 自动评 定病 人 身体恢 复情 况 。瑞 士
品形 态呈 现 ， 电性 纱线 可用来 传输 电流 及讯 号 ， 导
而导 电性 织 物可 作 为 电容 器 、 感器 、 传 加热 器 等 。
它可 以收集机 密信 息 、 控重要 的统计数 据 ， 把 监 并 这 些 信 息 通 过 无 线 远 程 传 输 手 段 作 进 一 步 处
理 。
复 正常 ； 港 理工 大 学 利 用 聚 吡 咯涂 层 织 物 传 感 香 器 开发 出 了一种 跳 舞 衣 ， 以监 测 人肘 部 和 膝 部 可 的传 感器 放在 跳 舞 衣 的肘 部 和膝 部 ， 当跳 舞 者 动 作变 化 时 ， 出 的变 化 信 号 就 会使 相应 连 接 电脑 传 的音响传 出相应 的音 乐 。
号传 给相应 监测 的 家人 或 医 生 ， 可 以得 出 病人 就 的健 康状 况 ； 国太 空 总署 艾 姆 斯 研 究 中心 研 发 美
出利用 铜 与氧化 铜 导 线 紧 密 交 织 织物 ， 且 在这 并
图 ２ 智 能 内衣
种面料 的每个交 织结 合点 上放 置 了纳米 的铂 金 薄
以及其 它一 些 医用 保 健 电子 智 能 纺 织 品 的开 发 ， 极 大地 提 高 了人 们对 疾病 的监 测［ ］ ５ 。
２ ２ 娱 乐 用 电 子 智 能 纺 织 品 ．
Ｓ ｎ ｏ ， 等 人利 用 Ｆ Ｂ技 术 成 功研 究 出 了 ｕ ｗ ｏＪ Ｓ
一
种 智能 连 帽 外套 （ ４ ， 种 外套 通 过 导 电 纱 图 ）这
的智 能纺 织 品 主 要 可 以 分 为 下 几 大 类 ： 电子 信
息 智 能纺 织 品 、 变 材 料 和智 能 调 温 纺 织 品 、 相 变
体 系 问的相 互联 系 。这涉 及到 数据传 输 通道 的设 计 与整 合和一 般 连接 技 术 的应 用 ， 比如纺 织 品里
的织物 电路 回路 的 布局 。整合 传 感 器 、 芯片 和 微 其 它设 备对 实现 电子智 能纺 织 品的智 能化是 非常
方 面的应 用做 了简单 介 绍 ， 对其 存在 的 问题 进行 了描 述 ， 最后评 述 了其未 来的发展 方 向 。 关键词 ： 电子智 能纺织 品 ； 感器 ； 用 传 应
中 图 分 类 号 ： １ ＴＳ ０ 文献标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ９３ ２ （ ０ ２ ０ —０ ８０ １ ０ —０ ８ ２ １ ） ３０ ３ —４
２ ３ 体 育 用 电 子 智 能 纺 织 品 ．
线把 帽子 和外套 连 接 ， 内部 由导 电纱 线 缝 上 两 个
随着竞 技 比赛 的 增 多 以及 人 们 对 自身 的 重
视， 对体 育 用 电子智 能纺织 品的研究 也逐 渐增 多 。 Ｓ ｉ ｅ ｏ ｌ 等 人研 究 出 了一 种测 试人 运动 时呼 ｈｒ ｙＣ ｙｅ ｌ
图 ｌ 电子 智 能 纺 织 品
２ １ 医 用 保 健 电 子 智 能 纺 织 品 ．
Ｔａｃｎ． 等人 研究 出 了一 种 用 于 心肺 疾病 ｃｉｉＮ
监测 的智 能 内衣 ， 种 内衣 包 含 三 个 压 阻 织 物传 这
感器 ， 位置 如 图 ２所示 ， 过无 线蓝 牙技 术把 电信 通
到 电脑 上 ， 行 分 析判 断 。这 种 传 感 器 可 以很 好 进
地 反 馈 运 动 员 的 的 训 练 耐 力 及 训 练 效 果 ， 议 继 建
续 用 同种方式 训 练还是 改变 训练方 式 以及是 否适 合 继续 训练 。通过 利用 这种传 感器 改善 呼 吸方式 对 身体 健康特 别 是 压 力 过大 者 都 是 很有 帮 助 的 。 澳 大利 亚一个 大 学 的研 究人 员利 用可 导 电的聚合
２ 电 子 智 能纺 织 品 的应 用
随着人们 对 电子 智 能 纺织 品研 究 的 深 入 ， 各 种 功能 的产 品 已经 被研 发 出来 并且 应用 到生 活 中
１ ２ 电 子 智 能 纺 织 品 的 设 计 过 程 ．
电子智 能纺织 品具 体组 成及具 体设 计过程 可
收 稿 日期 ： ０ ２０ — １ ２ １ －４ ２
以 监 测 司 机 的 坐 姿 ， 过 坐 姿 推 测 司 机 的 开 车 方 通 式 ， 对 车祸 分 析 也 是 很 有 帮 助 的 。把 一 些 特 这 殊 的光 导 纤 维 织 入 织 物 中制 成 探 测 有 毒 物 质 的 织
在 改性 的海绵 上 ， 用 碳处 理 后 制 成 传感 器 通 过 或 导 电纱线 与处 理 器 连接 ， 通 过 无 线 传输 系统 传 并
的各个 领域 ， 极大 地提 高 了人 们 的生活 质量 。
作者简介 ： 艳平（９５ ）女， 北廊坊人 ， 士研究生。 吴 １８ ， 河 硕
２１ ０ ２年第 ３期
山 东 纺 织 科 技
．３ ． ９
会播 放 音乐 ， 当脱 下时 ， 音乐 就 会停 止 ， 且 音 乐 并 音量 会 随着周 围环 境 的亮度 变化 而变 化 。当穿 着 者在 比较 暗 的环境 中时 ， 乐音 量会 自动 减小 ， 音 当 穿着 者从 黑 暗环 境 中 走 出来 时 ， 音乐 音 量 又 会 恢
芯片 ， 它们 分 别 是光 ／ 度 传 感 器 和 ＭＰ 温 ３播 放 器
软件 ， 当穿着 者 穿 上 连 帽外 套 时 ， ３播 放 器 就 ＭＰ
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４ ・ ０
山 东 纺 织 科 技
２１ ０ ２年第 ３期
吸速 率 的传 感 器 （ ５ ， 图 ） 它是 把 导 电 的聚 吡 咯 涂
．
３ ． ８
山 东 纺 织 科 技
２１ ０ ２年第 ３期
电子 智 能 纺 品 织 的应 用 及 发 展 趋 势
吴艳平 ， 卫 国 董
（ 津工业大学 ， 津 ３０８ 】 天 天 ０ ３ ７
摘 要 ： 文章介 绍 了电子 智能 纺织品 的概念 及其 具体 组 成 元件 ， 并对 其在 医疗 、 乐、 育 、 娱 体 军事 等
物质 的人 员或消 防 员的 自身保 护 都很 有 作 用口 。
同时当把 导 电纤 维 织 入 消 防服 中 ， 当消 防 人员 执
行 消防任 务时 ， 果 面 临火 焰 危 险 自己却 未 能注 如 意 时 ， 种能够 传 输 信 号 的纤 维 就能 通 过 传 感 器 这
系统 提醒 消 防人 员躲 避危 险ｌ 】 １。 。
一
一
图 ４ 连 帽外 套 图 ５ 呼 吸传 感 器 衬 衣
家公 司研 制 的防 止老年 人摔 倒 的防撞 服装 及 美
国南加 利 福 尼 亚 州 Ｖｉｏ ｔｒ ｓ健 康 信 息 与 监 ｖ Ｍｅ ｉ ｃ 测公 司研制 的几 乎 可 以监 测 ３ ０多 种 生 理 变 化 的
救 生 衬 衫 以 及 预 防 婴 儿 猝 死 综 合 症 生 命 衣 的 开 发
的座位 处和后 部背椅 处 ， 当人们 坐姿 变化 时 ， 对 人 椅 子各 部位 的压 力 也 随之 变 化 ， 于是 这 种 传 感 器 根据压 力 的变化 监测 出人 的 坐 姿 ， 利用 这 种 传 感 器 ， 们 可 以纠 正人 们 的坐 姿 ， 防痔 疮 ， 常 有 我 预 非 利 于人 体健康 ， 这种传 感器应 用 到汽车 上 ， 可 把 还
特 殊处 理 使 其对 外 界 变 化 能 够 感 知 并 且 做 出 反
应 的 纺织 品 ， 此 它 比一 般 的纺 织 品具 有 更 多 因 的功 能 ］ 。根 据 目前 已有 的研 究 和 报 道 ， 型 典
会 最终 导致其 功 能无 法 实现 。 电子智 能纺织 品设
计 需考 虑 的第 二个 主要 部分就 是织 物里 各个 结构
进入 ２ 世 纪 以 来 ， １ 随着 世 界 范 围 内工 业 的 飞 速 发展 ， 统 纺 织 已经 不 能 满 足 人 们 的 需 求 ， 传 于 是 智能 纺 织 品 得 到 飞 速 发 展 。所 谓 智 能纺 织 品 ， 是 一 类 既 有 一 般 纺 织 品 的特 征 同 时 通 过 它
色 纺 织 品 、 菌 纺织 品 、 状 记 忆 高 分 子 及 纺 织 抗 形 品等 。本 文就 电子 信 息 智 能 纺 织 品做 一 简 单 介
绍 。
重要的， 这就 是它 的第 三个 主要部分 ： 算机硬 件 计 的整合 ， 这一 部 分 涉及 到 了数 据 的传 输 。信 息 处 理 的问题 如 由于制作 不完善 引起 的故 障容差 以及
物， 当感 应 装置探 测 到生物化 学药 剂 、 毒物 质 时 有 会发 出报警 信 号提 醒 工作 者 ， 这对 会 接 触 到有 毒
物传感 器研 究 出 了一 种 智 能胸 衣 ， 种 智 能 胸 衣 这 可以监 测人 胸部 的运 动 ， 据 胸部 运 动 情 况 来 自 根
行 调节 背带 的松 紧 以及 罩杯 的软 硬 情 况 ， 而 把 从 胸 衣调 节 到运动 时 的最 舒适 状 态 ， 这对 喜 爱 运 动 的女性 尤其 是女 性运 动员都 是相 当有 利 的ｌ 。拉 ７ ］
膜 ， 而形 成抗 阻存 储 电路 。将 纺 织 品与 纳 米 电 从 子技术 结合 从 而形 成 电子 纺 织 品 ， 以监测 老 年 可
人或在 恶 劣环境 中工作人 员 的生命 信号 ， 呼 吸 、 如
血 压 、 搏 、 温 等数 据 ， 后 通 过 传感 器 技 术 将 脉 体 然 这些数 据 传 送 给 医 务 工 作 者 ＿ ； ｏ ｌ 人 利 用 ４ Ｃ ｙｅ等 聚吡 咯开 发 出了一 种 织 物 弯 曲传 感 器 的手 套 （ 图