纖維為機器人及IT作出貢獻
通往未來的纖維
纖維為機器人及IT作出貢獻

旭化成紡織公司開發的“ROBODEN”,用作產業用機器人的配線。

東麗公司和NTT公司開發的能測量心跳、心電波等信息的“hitoe”。

用于WiFi(格子形狀)和RFID(幾何紋樣)的電介質網絡層不同。
纖維過去以服裝用途為主。但近年來,由于其“細長、柔軟、表面積大”、“能具有新的功能”等特性,在服裝以外的用途領域也成為重要的材料。纖維技術日新月異,被新一代汽車、宇航、機器人等尖端產業所采用,在服裝以外的行業也發揮重要作用?!袄w維改變未來”的時代正在到來。
在日常生活和經濟活動中,電線發揮著傳遞電力和信息的重要作用。電線是“傳遞電力及電信號的金屬線”,所以通常采用銅、鋁、玻璃纖維等材料。如果電線能夠伸縮,是否能誕生新的事業呢?出于這樣的設想,旭化成紡織公司開發了“ROBODEN”。
產業用途、護理用途、擬人等機器人產業蓬勃發展,可穿戴設備的市場也將獲得快速成長。這都需要在狹窄空間內傳遞電力及信號的電線。如果有不會卷曲能伸縮的電線,就可以實現緊湊的配線空間和方便的設計,而“ROBODEN”使之成為可能。
“ROBODEN”運用了旭化成紡織公司在纖維事業中積累的技術。氨綸纖維“ROICA”結合纖維加工技術,同時還獲得旭化成集團的ASAHIKASEI MICRODEVICES公司的協助,克服了各種難關,耗時六年成功實現商品化。
2012年在商品科學研究所(位于滋賀縣守山市)內成立了ROBODEN開發團隊,引進了試驗設備及生產設備(每年可生產數萬支)。現在正在與數十家產業機器人廠家確認產品的耐久性等性能。除了上述特點外,由于具有柔軟性,所以彎曲斷線壽命為以往電線的10~100倍,能減少斷線導致的故障以及減輕保養負擔等優點。
還計劃“在機器人領域獲得性能評價后推廣到其他用途領域”。在參加國際機器人展展出時,海外媒體將該產品在youtube網站進行報道。迪斯尼公司等各個行業的企業都很感興趣前來詢問,受到了全世界的關注。
IT設備飛速發展,最近IT設備“穿在身上”而不是“拿在手上”的時代也已經成為現實??纱┐髟O備不需要用手操作,通過傳感器就能獲得身體的各種信息。已經有各種各樣的設備登場,而纖維技術作為傳感器大顯身手。
東麗公司和日本電信電話公司(NTT)共同開發的功能材料“hitoe”是結合了NTT擁有的導電性高分子(PEDOT-PSS)纖維導電技術和東麗公司納米纖維及加工技術的電極材料。只要穿著使用了“hitoe”的服裝就能獲取心跳、心電波等生物信息。
這種電極材料是將導電性高分子充分滲透到納米纖維的細微空隙中形成特殊涂層,具有很高的耐久性,可以高靈敏度地測量生物信息。NTT為了使纖維導電技術商品化,必須獲得纖維廠商的協助,因此2013年春季開始和東麗公司共同開發。只花了9個月時間,在2014年1月實現了商品化。2014年12月由GOLDWIN公司首次發售使用該產品的服裝。
“hitoe”自2014年1月發布以來,受到很多來自醫院、保險、電力、汽車等各行業企業的詢問。也充分反映了可穿戴設備的熱潮。
東麗公司計劃不僅將該產品用于運動服裝,還將成為危險工作人員及遠程工作人員工作情況可視化的勞動管理工具以及和醫藥醫療事業本部合作向醫院醫療設備等領域開拓市場。為此公司正開發新型號,并努力開發針對不同年齡、性別的服裝。
有一種通信技術被稱為二次元通信技術,把電波封閉在特殊的薄片材料內(通信媒體)并使之傳播,是全新的通信技術。這種技術是東京大學創業企業CELLCROSS公司(位于東京都文京區)持有的技術概念。
帝人公司對這一技術產生興趣,利用該公司薄片材料生產技術開發了“CELLFORM”。電波在片材內傳播的話,會滲出到片材表面?!癈ELLFORM”利用這一現象,只要在片材上放置專用連接器,就能提供電氣信號及電力。與把電波盡量向遠距離傳播的通信技術相反,是把電波封閉在內部僅停留于表面的技術。
例如最早實現商業應用的是辦公桌,把WiFi電波封閉在片材里,放在辦公桌上,這樣只要把筆記本電腦放上去就能訪問服務器。由于電波停留在片材上,所以信號穩定,同時也非常安全。
另外還有希望能擴大事業的是利用UHF帶RFID的貨架物品管理系統“Reco Pick”。通過貨架統一讀取貼有IC標簽的管理對象物品信息,能實時把握和記錄物品利用、保管情況。開發和銷售包括軟件在內的整體系統,這對于帝人公司來說是非常少見的。開發能實現100%讀取精度的電介質網絡層花費了1年時間,已經被企業引進用于機密文件管理,以及被公立圖書館用于預約書籍管理等,大幅度提高了工作效率。
今后將進一步發揮紡織材料的作用,獲取生命信號等,向智能可穿戴設備推廣。通過與芳綸纖維等高性能材料組合等形成纖維的復合結構,開創新的事業。