许多人都曾使用过穿戴型科技产品,但你是否曾想过,现今的科技其实已经研发出可将电子元件纺织化,让纺织品成为能够撷取身体与外在环境资讯的智能织品(smart fabric)吗?这种类型的织品,不仅可以接收人体与周遭环境的讯号,有些更可以进行细微调控,为穿戴者增温、冷却、导汗、投药,甚至与周围无线网络连结,自动调节室内的温度、湿度,成为物联网的一环;而在众多研发智慧织品的企业之中,又以美国纺织企业Supreme Corporation旗下的智慧织品Volt智慧纱线(Volt Smart Yarns),因掌握了多项尖端技术而备受瞩目。
关于Volt Smart Yarns,本文将介绍1. Volt Smart Yarns的幕后推手:纺织企业Supreme Corporation;2. 智慧纱线有什么功能?3. 目前研发面临的阻碍。
1. Volt Smart Yarns的幕后推手:纺织企业Supreme Corporation
Volt Smart Yarns是美国纺织企业Supreme Corporation旗下所研发的一系列智慧纱线;Supreme Corporation以生产耐切、耐割的纱线、面料防护产品,并采用专利涂层,达到抗菌、阻燃、防水与其他保护效果,也曾为日本警局、荷兰特种部队、意大利国防部与美国纽约警局等单位设计专属功能的纱线与面料。Supreme Corporation设计了各种高科技纱线,广泛运用于军警设备、运动用品、医疗产业中,最新的专案包括可制成糖尿病患足部护理袜的耐用阻燃性弹性布料与聚烯经纤维,以及2017年上市的Volt Smart Yarns。
2. 智慧纱线有什么功能?
目前Volt Smart Yarns积极研发的功能,主要有三种:收集能源、增温与冷却、促进伤口愈合与防止感染。
• 收集能源 智慧织品是将电子元件融入织品加以应用的产品,因此该如何充电,一直是研发厂商必须克服的问题。虽然智慧织品所需要的电力,一般而言并不多,但要在被制成服装、绷带、寝具的面料中安装电源或替换式电池,其实会造成许多不便,因此包括Supreme Corporation在内的许多厂商与研发机构,都尝试研发可以自动汲取能量充电的智慧织品,充电的类型,分为动能充电、温度充电,以及Wifi充电。
动能充电:据估计,一个成年人每走一步,可以产生约67瓦特的能量,各种日常活动也可以产生大小不一的能量,但要如何转化为电力,是各大厂商必须克服的问题。
温度充电:人的体温、阳光照射、大气温度,均是可以采集的能量,特别的人的体温,因为是恒定不变的热源,非常适合作为穿戴装置与智慧织品的充能来源。
Wifi充电:现代人生活中常见的Wifi,也可以成为穿戴装置的能量来源,目前已发展出使用天线即可将Wifi讯号转化为少量电力的技术,但要如何与织品结合,仍待研发。
• 增温与冷却 智慧织品制成的上衣、外套、袜子、飞行服、寝具等,可以调节使用者的体表温度,目前最为常见的是为穿戴者增温的产品,但最理想的状态,是同一件织品能同时为使用者依照外在环境及身体状况进行增温与降温,要达到这个目的,除了必须研发可增降温的智慧织品外,还必须结合感应与自动调控的技术。
• 促进伤口愈合与防止感染 智慧织品结合先进微电流技术(Advanced Microcurrent Technology),可以模拟类似人体的电场,临床上对于降低伤口感染风险与促进愈合有一定程度的助益;这种能模拟人体电场的织品,能量来源是纺线中融合锌元素与银元素构成的微电池,在接触到水分、生理食盐水等介质后,即可产生电场,适合制成智慧绷带,若结合Nasa研发,可以侦测温度,湿度和液位的无线感应器SansEC以及人工智能,即可透过云端来远程监控病人的伤口状态,甚至预测伤口是否会发生感染。
3. 研发面临的阻碍
智慧织品在纺织领域,仍是相当新颖的领域,纺织与电子虽然皆是相当成熟的产业,但将两者加以整合,却是近年来才出现的尝试,因此面临的阻碍也相当巨大,目前智慧织品在研发时所面临的挑战,主要来自产业间的分歧、电力供应,以及永续的隐忧等面向。
• 纺织和电子产业之间的分歧 在智慧织品的想法出现之前,纺织和电子产业之间几乎鲜少合作,彼此之间几乎不存在共同语言,生产周期、生产实务、产品开发的时程规划和行销策略上,都有极大的差异,因此在研发智慧织品时,需要进行重大投资以重新调整现有的纺织生产设备。
• 电力供应 阻碍智慧织品成长的主要原因之一,是电力供应的问题,尽管目前微型电池技术已相对成熟,但要将它融入各种不同质感的织品中,仍是一大问题,此外,多数织品皆可水洗,倘惹智慧无法克服洗涤的问题,可否普及仍是未知数。
• 永续发展的隐忧 如何生产可永续发展的产品是日益备受关注的议题,而织品中的电子元件,是否在掩埋、焚烧后对环境造成负面影响,是智慧纺织必须解答的问题。
资料来源:Volt Wearable Tech、纺拓会
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2019-11-13 17:44:00