电子智能服装概述.doc

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1、电子智能纺织品的概述摘要：先进的纺织技术，计算机工程和材料科学促进了新型功能纺织品的发展。服装设计师把电线和光导纤维加入传统纺织品中，使衣服可以在黑暗中发光或者发热保暖。同时，电子工程师把导线和传感器植入衣服中，用来记录使用者的行踪和对外界环境刺激的反应。文章介绍了电子智能纺织品的概念及发展阶段，对其在医疗、娱乐、体育、军事等方面的应用做了简单介绍，并探索目前电子智能纺织品在基础研究和产业研究方面的局限性，最后对电子智能纺织品未来发展方向进行了思考。关键字智能纺织品发展应用前言进入新世纪以来随着社会经济的进步、科学技术的发展

2、和生活水平的提高，作为与人类密切相关的纺织品已不仅仅只具有御寒、保暖和视觉美观的功能，人们对纺织品的功能性、智能性有了更高的要求。纺织品正朝着多功能化、智能化、电子化方向发展，同时也扩大了电子信息技术的应用领域，智能纺织品则是纺织领域和纺织品设计领域的研究热点。电子智能纺织品作为智能纺织品的一种，是电子技术与现代纺织技术融合的新型智能纺织品[1]。近几年来，国外许多纺织研发机构开始致力于电子信息智能纺织品的研发，美国、日本、欧洲和比利时等一些国家在这方面的研究已处于领先地位，他们现已开发的大多电子信息智能纺织品，将柔性电子元

3、件植入纺织品内部，传感器、柔性纺织开关、柔性电子线路板、导电纱线等与纺织品融为一体。然而，电子智能纺织品目前基本停留在产品开发阶段，电子智能纺织品的理论研究也尚未形成体系。探索电子智能纺织品在基础研究和产业研究方面的局限性，最终提出电子智能服装的发展方向，其研究结果对今后的理论研究或产品开发起到重要作用[2]。1.电子智能纺织品的概念及发展阶段1．1电子智能纺织品的概念电子智能纺织品是智能纺织品中比较特殊的一类纺织品，它不只是电子组件及电子电路与纺织品结合，而是基于电子技术，将传感、通讯、人工智能等高科技手段应用于纺织技术上

4、而开发出的新型纺织品，它是把电子组件及电子电路以纺织品形态呈现，导电性纱线可用来传输电流及讯号，而导电性织物可作为电容器、传感器、加热器等。它可以收集机密信息、监控重要的统计数据，并把这些信息通过无线远程输手段作进一步处理[3]。1.2电子智能纺织品的发展阶段最早的电子智能纺织品采用的是传统的面料和一些普通的电子元件，如传感器、电阻、二极管、芯片等通过对面料和服装结构的设计把电子元件附加在纺织品或服装上。1997年，飞利浦公司和Levi公司成功地创造出世界上第一套可穿戴电子智能服装，此套智能服装包含了娱乐(诸如音乐)以及通信

5、(诸如移动电话)的功能，但这套服装不可以折叠、也不可以洗涤。此外，在制作上基本只能以手工操作的方式进行，不便于大规模商业化生产，导致这类服装成本高昂。由于传统的电子元件如刚性印刷电路植入服装内会造成不舒适感，电路不能随着织物一起变形。另外，在不移除电子元件的情况下也无法方便地对衣物进行清洁。因此近年来科学家尝试将电路植入织物中，使其能像织物一样产生形变，甚至可清洗，这样也具备了很高的集成度。随之，电子智能纺织品的发展迈向了第二个阶段。把传感器、处理器、存储器等电子元件微化，将其与纤维结合，制作成特种纤维，如导电纤维等，再用这

6、些特种纤维编织成面料，制作成服装。通过这种方式做成的服装，根据使用目的的不同，可以在纤维中加入不同的电子元件，从而使服装具有了不同的功能。把具有传导性的光纤与一般纤维交织，变成了具有感应装置的布料，通过这种方法可制成轻柔型感应装置或开关，服装的可穿性就大大提高。2002年，德国半导体设备制造商InfineonTechnologies公司在日本发布了可穿戴的“MP3播放夹克”。这种MP3播放夹克采用了可穿戴电子技术，将微电子芯片植入衣服纤维之中。2005年，德国半导体设备制造商InfineonTechnologies公司改进了

7、“MP3外衣”设计，MP3外套的左手前臂袖子多了一排“纺织键盘”，由电线连接的导电织品做成[4]。2010年，英国Eleksen与Spyder公司一起开始销售带有ElekTex电子织物嵌人物的运动服，ElekTex保持了传统织物的性能，例如材料可以揉软、扭折和擦洗。普通的导电材料与服装材料织成的电子智能织品磨损很快，易脆，穿在身上不舒服。因此ProeTEX项目以创新的方式把自然纤维和纳米技术生产的纤维结合在一起，制成的服装柔软且电流传导率大大提高。虽然目前传导性纤维、纳米技术的发展已经使电子智能纺织品在纺织品的质地、外观以及

8、穿着舒适性有了大幅度的提高，但是在电子智能纺织品成为电子产品与服装领域的消费主流之前，仍需克服很多问题，如灵活性、使用寿命、可洗性与稳定性，而成本也是重要的因素之一[5]。1.电子智能纺织品的应用随着人们对电子智能纺织品研究的深入，各种功能的产品已经被研发出来并且应用到生活中的各个领域，极