智能防護服飾的研發現狀與發展趨勢

朱曉陽，侯玲玲

(大連工業大學，遼寧 大連 116034)

智能防護服飾是可以對外界的環境或刺激主動或被動地進行感知，作出反應并迅速適應的新型服裝系統。由于材料以及技術的不同，智能防護服飾的安全防護水平也有所不同，一般分為被動防護型和主動防護型兩類[1]。被動保護型是指當外界環境發生改變后，智能防護服飾做出反應并達到防護的目的；主動防護型大多是由智能功能模塊組成的智能防護服飾，比如感知、數據傳輸與處理、執行模塊，可以根據外部環境做出判斷，在發生危險時對穿著者提前進行防護和預警。隨著智能防護服飾越來越多地被應用于消防、醫護、運動等領域，其愈加受到人們的重視。

1 智能防護服飾的開發現狀

1.1 消防領域

消防員在消防工作中需要面對復雜多變的現場環境，因此，在其智能防護服飾的開發方面，多側重消防員生命體征及災害現場環境監測，以提升消防員工作的安全性。由歐盟委員會2006年發起的PROeTEX(Protection e-Textiles)項目[2](見圖1)，對智能防護服飾在消防防護領域的應用具有重大意義，其由多個部分構成：T恤設計了呼吸頻率傳感器、檢測人體心率的電極、人體溫度傳感器、人體缺失水分傳感器以及監測生命體征的傳感器，它可以實時并準確地監測到穿著者身體狀況；消防外套內置了GPS定位系統、加速度和姿勢檢測傳感器、外部環境監測傳感器以及通訊天線和報警系統，因此，這件外套可以檢測災害現場環境以及消防員的位置；還有一雙集成Zigbee模塊以檢測毒氣的鞋子(Zigbee是一種遠程監控、控制和傳感器技術)。消防員進行消防救援工作時，服裝上的裝置可將監測到的數據通過通訊設備發送到指揮所，使指揮所快速了解現場情況，做出科學決策。

圖1 PROeTEX項目開發的新一代智能消防服及其組件

1.2 醫護領域

智能防護服飾在醫護領域的應用具有可穿戴設備便捷、輕巧、適體性好的優勢，可實現“24小時貼身看護”等優勢。2016年，法國Bioserenity公司開發了一款供癲癇患者使用的智能防護服裝—Neuronaute[3](見圖2)，現已在國外醫院得到應用，為患者提供巨大便利。這款智能服由上衣和帽子組成，上衣設計了傳感器，可以實時記錄患者的心率、呼吸頻率以及血氧飽和度等指數，帽子里則設有腦電波、眼球感應器和溫度計，可實現24小時監測，并且監測數據可在手機APP中顯示并進行分析、處理，也可對設備進行遠程控制，提高治療的便利程度，降低了發生危險的概率。

圖2 Neuronaute智能服裝

2 智能防護服飾的發展趨勢

2.1 多領域技術融合發展

智能防護服飾作為電子信息技術與紡織品設計的交叉學科產品，隨著信息技術的不斷發展，正逐步向多功能化的方向發展。傳感技術、通信技術和電子信息技術將進一步與紡織技術相結合，在穿著舒適性、耐用性、功能模塊豐富度和數據處理速度等方面優化產品功能，不斷提高智能防護服飾的防護性和應用范圍。

2.2 商業化

目前，智能防護服飾的研發還處于探索階段，產品性能比較單一，市場上的產品種類和數量非常有限。智能防護服飾的設計和生產過于注重產品的功能性，忽視了產品的設計美感，這是其發展相對緩慢的原因之一。智能防護服飾的商業化是其發展的主要方向之一。如公共安全智能防護服飾的目標群體主要是老年人和兒童，其中老年人智能防護服飾的功能性主要針對控制、治療和賦能，而對于兒童來說，智能防護服飾的功能要求主要集中在智能感知和智能交互上，并且智能防護服飾應滿足耐用性、安全性和時尚等方面的要求。

2.3 特殊領域防護

特種防護領域主要為軍事和醫療領域。在這一品類中，需要將智能防護服飾的主動防護和被動防護結合起來，以更好地滿足用戶的安全需求。對于軍用智能防護服飾而言，其智能服裝的功能性應包括健康監測、損傷檢測和及時簡易治療，而智能服裝的服用性應側重于舒適性、適用性和便利性。對于醫療智能防護服飾而言，其智能服飾的功能性包括健康檢測、數據交換、疾病預警等。

3 結語

智能防護服飾正逐漸被大眾所接受，其產品類型將會愈加豐富、功能愈加完善、應用領域愈加廣闊。針對不同領域的需求，從多個維度探索更好地將智能服裝科技與時尚結合，更好地滿足消費者的需求，將是推動智能防護服飾不斷發展的有效手段。