انتشار : 12 خرداد 1400

منسوجات هوشمند

منسوجات هوشمند

دنیای منسوجات هوشمند دنیایی بسیار گسترده و در حال رشد است. امروزه در میان تمامی منسوجات هوشمند، آن دسته از منسوجات هوشمندِ قابل پوشیدن که برای حفظ سلامتی مورد استفاده قرار می گیرند، بسیار مورد توجه هستند. شیوع بیماری کوید19 در دو سال گذشته، محققان را به توسعه هرچه سریعتر این منسوجات واداشته است.

یکی از شاخه های جالب توجه برای محققان، ترکیب قابلیت های سنسورها و منسوجات قابل پوشیدن است. ساعت های هوشمندی که ضربان قلب را کنترل کرده و داده های حاصل را برای پردازش به اپلیکیشنی که بر تلفن همراه شخص نصب است ارسال می کنند، مثالی از این نوع هستند.

هدف اصلی از توسعه منسوجات هوشمند به ویژه سنسورهای قابل پوشیدن، نظارت طولانی مدت بر عضوی از بدن انسان، بدون هیچ گونه محدودیتی در زمان و مکان است. استفاده از حسگرهای قابل پوشیدن امکان ارزیابی عملکرد بدن ورزشکاران و بیماران را از راه دور و به صورتی دقیق و ایمن فراهم میکند.

بنابراین چالش بزرگ در خصوص این منسوجات چگونگی ترکیب این دو ویژگی در کنار یکدیگر است. یعنی باید هم مثل یک لباس، راحت، زیبا و کاربردی باشد و هم همچون یک حسگر دارای شبکه های انتقال داده ی بدون سیم باشد. تمام اجزای سیستم اندازه گیری باید در همان بستر تعبیه شوند، و نظارت مداوم را مانند پوشیدن یک عینک یا لباس به صورت طبیعی جلوه دهند.

منسوجات هوشمند الکتریکی که به اختصار به آن ها e-Textile گفته میشود، پارچه های بافته شده ای هستند که قادر به تعامل با محیط های خارجی مانند بدن انسان هستند. حوزه سلامت و پزشکی یکی از حوزه های پیشرو در توسعه ی منسوجات هوشمند است، به گونه ای که دهه ی 2015-2025 را عصر  e-Textile نامیده و پیش بینی شده است که حجم بازار این منسوجات در پنج سال آینده به 5.55 بیلیون دلار برسد. سنسورهای قابل پوشیدن سرعت توسعه ی خود را مدیون تکنولوژی هایی که امکان کوچک سازی اجزاء را داده است می باشد.

انتخاب نوع نخ جهت تولید e-Textile یکی از پارامترهای اساسی است چراکه هم بر روش تولید و هم خصوصیاتی مانند عملکرد نهایی حسگر، الاستیسیته، راحتی پوشش، و طول عمر آن بسیار موثر است. جهت تهیه ی منسوجات هوشمند، بسته به کاربرد، از الیاف مختلفی مانند الیاف سلولزی، ویسکوز، پلی آمید، پلی استر و غیره می توان استفاده کرد.

از جمله مواردی که در تهیه این منسوجات باید مورد توجه قرار گیرد، طول عمر باتری، دوام منبع تغذیه در طول دوره ی نظارت سنسور، مرز مشترک پوست و سنسور، تغیر شکل های مکانیکی سنسور که منجر به کاهش ظرفیت آن میشود، کاهش نویزها به منظور عملکرد دقیقتر سنسور و غیره هستند.

منسوجات هوشمند

روش های ساخت منسوجات هادی الکتریسیته:

به منظور تهیه ی منسوجات هادی الکتریسیته دو روش وجود دارد:

  • طراحی سیم
  • پوشش سطح

طراحی سیم در حقیقت یک پروسه ی مکانیکی است که طی آن با استفاده ی از نیروی ماشین آلات، مواد اولیه را به رشته هایی نازک تبدیل می کند. پس از این مرحله، میکروفیلامت های تهیه شده، در دمای بالای حدود 600 تا 900 درجه سانتی گراد نگه داشته شده تا مجددا خواص مکانیکی و الکتریکی خود را بازیابند. سپس سیم ها خنک شده و بر روی بوبین هایی جمع آوری می شوند. از عمده ترین موادی که در این روش استفاده میشوند، مس، نقره، برنز، فولاد و غیره هستند. رشته های به دست آمده با این روش در برابر شستشو و تعرق مقاوم هستند و به لحاظ بیولوژیکی نیز بی ضرر می باشند. اما روش تولید آن ها به سادگی نبوده و نیازمند دستگاه های خاصی است.

روش دوم شامل پوشش دهی سطحی بدون خاصیت هدایت الکتریکی با پلیمرهای هادی یا فلزات است. این سطح می تواند لیف، نخ یا پارچه باشد. این پوشش را میتوان با روش های مختلفی مانند پلیمریزاسیون شیمیایی، رسوب دهی الکتروشیمیایی، دیپ کوتینگ (dip coating) و اسپاترینگ (sputtering) انجام داد. دو روش اسپاترینگ و پلیمریزاسیون شیمیایی از زیرشاخه های روش PVD هستند. در طی این پروسه، یک لایه ی نازک از ماده ی مطلوب بر سطح بستر مورد نظر رسوب داده میشود. در روش رسوب الکتروشیمیایی، بستر مورد نظر در محلولی از یون های فلزی مورد نظر غوطه ور شده و پوشش دهی روی سطح با برقراری یک جریان الکتریکی انجام میشود. و در روش  dip coating بستر در محلولی از ماده ی هادی غوطه ور میشود و سپس با پخت، حلال تبخیر شده و تثبیت انجام میشود.

سایت ایران­ یارن مفتخر است که یاری دهنده شما در امر خرید و فروش نخ و الیاف و سایر منسوجات باشد.

جهت کسب اطلاعات بیشتر و جدیدترین قیمت های نخ و الیاف با ما در ارتباط باشید.

۰۳۱۳۵۵۶۸۱۰۰   

    iranyarn@ 

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

.