為深入實施創新驅動發展戰略,中國紡織工業聯合會在全行業先后開展了“紡織技術創新示范企業”、“紡織行業重點實驗室”、“紡織技術創新中心”認定工作。此次高訓班期間,為進一步促進校企之間的合作,搭建產學研科技創新成果交流平臺,推動行業科技進步和高質量發展,中紡聯科技發展部還組織舉辦了紡織技術創新交流活動(武漢)暨智能可穿戴紡織品技術沙龍,高訓班學員和與會專家學者、企業及院校代表們一起充分探討了智能可穿戴技術發展。
智能紡織技術是過去20年發展起來的一門新興前沿技術,是化學、物理學、材料工程、電子工程、光電工程和紡織工程等多學科交叉、滲透、融合而成的結果。研究對象為具有傳感、伺服、通訊、記憶、自適應、自修復、自供能量和學習等功能的纖維及其集合體器件,可按程序感知外部激勵并作出響應。智能紡織與微電子集成而成的可穿戴系統有很多特點,如柔性、大變形、輕盈、大面積、時尚、舒適、不影響人或機器的活動與功能,容易維護保養、可實時在線長期使用等,既是具有顛覆性的科技,也是近年世界科研的熱點之一。在機器人人機界面、大面積光電子器件和系統、交通運輸、安全保護、智能物聯網、智能城市、醫療保健、可穿戴器件和系統等工程領域具有較大優勢。同時可采用安全綠色的功能材料,用成熟的機器設備和加工工藝在常溫或較低溫度和非真空條件下規模生產。
香港理工大學智能可穿戴研究中心教授陶肖明:智能紡紗技術未來展望
陶肖明教授及團隊多年來深耕于智能紡織可穿戴科學與技術的研究與應用,在這一領域進行了許多開創性的工作。她就《功能和智能紗線技術研究的現狀和展望》和《柔性智能紡織技術-結構、制備、表征和應用》作了報告。
圍繞當前功能和智能紗線技術研究的現狀和展望,陶肖明以三個實例進行了詳細的介紹,就如何提高企業競爭力、科技在企業的發展過程中扮演了怎樣的角色等問題和學員展開了深入的探討。同時就智能紡織的分類、制備過程、工藝、表征、器件及系統等做了詳細的介紹。
東華大學材料科學與工程學院教授王宏志:智能服裝開發潛力大
面向智能服裝的一些功能材料,能否做成纖維形狀?從可穿戴的這個角度來看,服裝具有最為重要的生態能力。很多科技巨頭預測,未來的可穿戴設備可能會化為無形,可能會跟服裝結合在一起。智能服裝開發潛力非常大,因為身體對外界環境的感知,都需要通過服裝和傳感器來感知。王宏志就《面向智能服裝的功能纖維》作了報告,詳細介紹了智能變色、高效智能變形、柔性智能傳感、能量轉化與儲存等內容,并結合實際應用進行了詳細說明。
王宏志介紹,TMT(科技、媒體和通信)行業評論家認為,智能服裝的本質是將現實世界與虛擬世界結合,它就像給現實世界的傳統服飾加上一個菜單,人們通過這個菜單可以連接互聯網與現實場景,達成自由溝通。他以軍服為例說明,隨著科技的發展,未來智能軍服可能集能源、傳感、管理、反饋、時尚等功能為一體。而當前人工智能、大數據和云計算的深度融合,它們之間的信息交換與共享為智能服裝提供了強大的技術依托和數據支撐。未來智能服裝的多樣性或許超出人們的想象,智能化的服裝日后甚至能夠感知到主人的喜怒哀樂,并與周圍環境互動。
武漢紡織大學教授王棟:纖維基電子皮膚讓人體更舒適
人體最大的器官包在身體表面,直接同外界環境接觸,具有保護、呼吸、調節體溫和感受外界刺激等作用。而服裝是人體的第二層皮膚,在服裝基礎之上,經過性能調節,能否得到具有與皮膚相似性質的電子皮膚呢?王棟就《纖維基柔性壓力和生化傳感材料的制備及應用》作了報告。
王棟圍繞人體的觸覺功能、生化感知功能、舒適性等方面進行了詳細的介紹。他說,研究室系統研究了纖維基電子皮膚的觸覺功能、生化物質感知功能和舒適性,為提升電子皮膚性能提供了思路;闡明了纖維基壓力傳感材料的傳感機制,提出了優化方案并實現高性能傳感材料的設計制備;并提出了利用纖維基晶體管材料監測生化物質的方法,實現了對無機電解質、葡萄糖、乳酸和多巴胺等物質的痕量檢測。最后他提出未來紡織材料的編織集成方式,可能使其擁有獲得多功能、舒適性的空間。
中國科學院深圳先進技術研究院仿生觸覺與智能傳感研究中心副研究員常煜:可穿戴觸覺傳感織物呵護人體健康
常煜就《可穿戴觸覺傳感織物及其在醫療健康中的應用》作了報告。他介紹到,當前仿生觸覺技術相較視覺和聽覺而言,距離人體模擬真實觸感仍存在較大的差距,觸覺傳感器可模擬人類皮膚觸覺功能的柔性(壓力)傳感器,用以壓力分析、紋理識別、形狀識別等。
常煜還詳細介紹了其團隊核心技術——柔性離電子傳感機理。基于靜電紡絲離子織物的壓力傳感織物,可通過導電織物電極+納米離子織物功能材料實現微小壓力的高靈敏檢測;健康信息檢測鞋可通過脈搏波監測心率、血流速度、血壓、心血管健康情況、心理壓力、突發心血管疾病等;主動供電壓力傳感織物可以輸出電能并驅動電路的可穿戴器件,具有高柔韌、可拋棄、無需電池的特點,將軟電池與柔性傳感技術相結合,研制出可以獨立驅動電路的智能傳感布料。
記者手記
紡織人的“熱夏”
這次課程的豐富程度超過了很多人的想象,每一次接觸到新的領域和設備,大家都會有很多新奇與震驚,也深知技術和企業的發展離不開產業鏈各個環節的研發與投入,包括科研人員幾十年如一日的研發、企業家的“起早摸黑”、工人們的兢兢業業、各環節的協同合作。站在車間里,紡織人的豪情油然而生!
雖然一些課程的內容對于記者來說還需要時間消化,就像技術一樣需要時間的積累和沉淀,然而每次和行業前輩的交流與學習,除了行業知識的獲取,更有思維和想法的突破,這樣的收獲更是無價。
正如培訓班學員胡娜在朋友圈所說:“七月的武漢熱得似火,相信每個來武漢的同學都領教了這份‘熱情!但是,再汗流浹背也阻擋不了我們汲取知識的熱情!”(徐盼盼)