智能紡織品新進展：智能紡織品的發展歷程及分類

智能紡織品市場正逐漸成為全球經濟增長的新引擎市場調研公司ReportLinker預測，全球智能紡織品市場預計將從2021年的25.2億美元增長到2026年的93億美元，復合年增長率為28.7%，智能纖維的市場規模到2025年可達1300億美元。未來十年內，在物聯網時代，智能紡織品很可能會與人工智能、人機界面和云技術一起改變人類生活。

“智能紡織品”始于20世紀60年代形狀記憶材料概念和70年代智能聚合物凝膠概念的提出，“智能材料”一詞則是1989年由日本Toshiyoshi Takagi教授提出，其是將信息科學的內容與材料的結構和功能相結合的一種材料新構思。電子半導體器件于2000年首次在紡織材料領域被使用，被稱為電子紡織品。電子紡織品是一個旨在將電子產品和紡織品相結合的技術領域，將電子產品的功能和連接性與紡織品的外形、舒適性和普遍性結合起來。其中的重點是突出電子產品和紡織品相結合的好處，如何使“笨重”和“剛性”的電子產品變得“舒適”和“可穿戴”，“被動”和“啞”紡織品變得“智能”和“實用”。因此，在狹義上，電子紡織品便是智能紡織品的代名詞，也有學者稱其為電子信息智能紡織品。在過去的二十多年里，人們一致地努力將這種電子產品與紡織品結合的技術商業化，數百家公司積極參與電子信息智能紡織品的開發和商業化。

智能紡織品開發熱潮始于20世紀90年代中期，由史蒂夫·曼恩領導的麻省理工學院的研究人員開始開發一種可穿戴計算機，它由傳統的計算機硬件連接到紡織品上并攜帶在人體上。在過去的20年里，納米技術和制造方法的進步對大面積柔性和可拉伸電子信息智能紡織品產生了巨大的影響。納米技術為具有額外特征的智能紡織品的快速發展做出了重大貢獻，以增加其商業價值。目前，傳統的電子元件，如導電紗線和電線、集成電路、傳感器、發光二極管（LED）和電源嵌入到服裝中，用于健康和健身的需求很高。自電子信息智能紡織品時代開始以來，已經展示了將電子產品集成到紡織品中的各種方法，目前分為四個典型階段。

從廣義上來看，“智能紡織品”一詞是一個較為寬泛的、不太明確的概念。目前而言，智能紡織品通常是指貫穿紡織、電子、信息、生物、醫學、新能源等多學科綜合技術，能夠感知人體與環境信號變化，并通過反饋機制主動做出響應，同時保留傳統紡織品固有風格和技術特征的一類新型紡織品。智能紡織品的分類方法眾多，并未有統一的分類方法，只能粗淺地分類。一般按照對外界刺激所反應的方式，智能紡織品大致可分為被動智能紡織品（Passive Smart Textiles，又稱為消極智能紡織品）、主動智能紡織品（Active Smart Textiles，又稱為積極智能紡織品）和高級智能紡織品（Very Smart Textiles，又稱為超級智能紡織品或自適應智能紡織品）。

電子信息智能紡織品發展概況

被動智能紡織品為第一代智能紡織品，具有快速感知外界環境的變化或刺激的能力，但不能根據環境條件調整自身特性。如防紫外線服裝、抗菌織物紡織品、陶瓷涂層織物紡織品、導光織物等。事實上，被動智能紡織品仍不屬于嚴格意義上的智能紡織品范疇，更準確應該將其歸為功能性紡織品。

主動智能紡織品為第二代智能紡織品，其結合傳感器和執行器來傳遞內部特性。主動智能紡織品不僅可以感知外界環境的變化或刺激，還可以對外界的變化做出相應的反應，如形狀記憶紡織品、相變儲熱服裝、光致/熱致變色紡織品等。

超級智能紡織品具有主動和被動智能紡織品的特點，并額外具有適應刺激的功能。其為第三代智能紡織品，涉及通信、傳感、人工智能、生物等高科技學科。它能感知外界環境的變化或刺激，并做出相應的反應，并通過自我調節來適應外界環境。目前，超級智能紡織品仍處于起步階段，有待進一步的研究。