下一代智能技術,如可穿戴設備,以各種前所未有的方式推出。換句話說,人類今天使用的各種意義上的智能表、智能手機和健身追蹤器將轉變為真正的“可穿戴”和集成設備。例如,智能眼鏡看起來與傳統眼鏡相差無幾,幾乎看不見有任何先進的嵌入技術痕跡,但卻能產生神奇的功效。這種技術變革的浪潮很快就將覆蓋智能服裝或紡織品領域,準確地說,紡織品電子化正在向我們走來。
想象一下,一件襯衫內置一個心率跟蹤器,或一件夾克的袖子里嵌入非接觸式支付系統,那么它又將如何改變人類的生活呢?這些智能化裝備準確描述了未來的智能服裝圖樣,更確切地說,這是未來的裝備模式。
然而,在此類技術臻于成熟之前,必須改進將傳統電子元件嵌入衣物出現的問題。如業界試圖將一塊傳統的軟電路板做成面料,其效果將不如預期好。首先,這樣設計出來的服裝不但柔韌性差,反而會使其材質更加堅硬。此外,你永遠都不能洗滌這樣的衣服,因為沾水后,衣服內置電子設備一定會損壞。
我們需要更為簡便的解決方案來推動智能織物和紡織品的發展,這正是高彈性體(也稱人造橡膠或稱硅膠)的魅力所在。高彈性體原來只是一種獨特的傳統橡膠材料或聚合物,這種材料恰好具有令人驚嘆的柔韌性和耐用性,其傳統功效本身就令人難以置信。它們能夠在不破壞其他材料的前提下,以各種方式拉伸和彎曲。今天,高彈性體對于紡織品或電子紡織物而言更能顯示出重要性,因為它以一種創新的方式更好地嵌入了電子組件。通過對高彈性體進行改性并嵌入導電元件,再將整個產品嵌入到某些特定的材料中,比如衣物,其表現出來的特性遠遠超越了其他傳統材料。因此,高彈性體可作為各種電子元件的載體,將其嵌入紡織品。這類材料可測量人體的應變力和壓力,制成高彈性體傳感器或加熱元件,甚至可將其用作導電體表面材料。
高彈性體所使用的有機硅膠無害無毒,且防潮可清洗,同時摸起來十分柔軟。此外,人們可通過現代印刷技術或熨燙的方法使用高彈性體。聚酯和棉花,這兩種材料都適用于高彈性體,且可永久附著在聚合物上。到目前為止,僅有這兩種材料適用于高彈性體,還不能產生功能,但人們可通過改進以適用于其他紡織面料。高彈性體基本上可滿足一般紡織品和某些織物的條件,這意味著它可安全地嵌入衣服中,而不用擔心損壞或迅速退化。
盡管某些材料(包括高彈性體)發展前景良好,但若要大批量生產相關產品和組件,仍需滿足其他工藝要求。若能研發這類產品,那么相關的高彈性的材料需求是否將激增?有什么方法可快速而準確地將其嵌入現代紡織品中呢?這又是另一亟待解決的問題。
對紡織品的直噴印花工藝和其他更為傳統的工藝而言,可在非常短的時間內將高彈性體傳感器和組件內鑲嵌物或印刷在必要的材料上。更重要的是,即使在極快的速度下,也可精確保質保量完成打印,這意味著不必像之前一樣經常擔心印刷效果不佳。
上述提及的高彈性體同時也符合大規模生產的標準。另外,在熨燙過程比較理想的情況下,也可像直噴印刷一樣進行大規模處理,且像加熱元件或壓力傳感器之類的應用程序一樣,用于高速熨燙和打印,兩者的成功率都非常高。
舉一個真實的例子,高彈性體傳感器的一個潛在用途是提升運動鞋的彈性和品質。因其特殊的彈性,這種傳感器已廣泛用于現代鞋品制造。但若進一步將這種電子元件中嵌入其他織物中,運動鞋就很可能新增另一功能,即健身追蹤。
因高彈性體及在電子紡織領域的相關應用是可實現的,智能服裝和智能面料現在不再只是一概念性名詞。業界應引導消費者了解并使用這項技術,這也是一次檢驗該技術是否適應市場的考驗。
(據孟加拉國《今日紡織》https://www.textiletoday.com.bd/role-elastomers-play-e-textiles/近期資料)