(西安工程科技學院西安710048)物質濃度、加速度占壓強-電流、、磁碰及其它一ish變顏色的纖隹。主要有光敏變色纖維和熱敏變色|千bookmark2近年來,智能纖維正以異乎尋常的速度發展,主要有光纖傳感器、導電纖維、形狀記憶纖維、變色纖維、壓電陶瓷纖維、蓄熱調溫纖維、調溫和調濕纖維、選擇性抑菌纖維等。
21.1光纖傳感器光纖傳感器可以探測應變、溫度、位移、化學些信號,是迄今為止發展最為成熟的纖維傳感器。
美國佐治亞州理工學院將塑料光纖傳感器植入襯衣,利用fabry-erot型傳感器可以探測某個部位信號,研製成了具有“知覺”的“聰明的T恤”,它可以協助醫務人員探測病人心跳、體溫、血壓、呼吸等生理指標,也可由監測人員了解和掌握運動員、宇航員、飛行員的身體情況,防止嬰兒在睡眠時因窒息而死亡。如士兵穿上這種T恤,一旦中彈受傷,T恤被擊穿,T恤中的光信號便不能傳至另一端,而會傳回後方的“個人狀態監測器”,醫務人員便會據此知道傷員情況,按情況派人前往救援。
織物,該織物通過將光纖傳感器的網絡植入泡沫中製成,可以監測織物所受壓力情況。美國Drexel大學將采用導電聚合物為包敷層的光纖傳感器植入織物,希望用於戰場上生化物質的探測。
2.1.2形狀記憶纖維形狀記憶纖維是指熱成型時(一次成型),能記憶外界賦予的形狀(初始形狀),冷卻時可任意形變,並在更低的溫度下將此形變固定下來(二次成型),當再次加熱時能可逆的恢複原始形狀的纖維。最普遍的形狀記憶纖維是鎳鈦合金纖維。
目前,形狀記憶合金纖維己被用於智能結構、醫療矯形、防fang燙tang傷shang服fu裝zhuang和he新xin型xing記ji憶yi服fu裝zhuang。如ru意yi大da利li一yi家jia服fu裝zhuang公gong司si發fa明ming了le一yi種zhong襯chen衣yi,它ta毋wu須xu用yong熨yun鬥dou熨yun直zhi,當dang你ni覺jiao得de熱re時shi,它ta還hai會hui自zi動dong卷juan起qi袖xiu子zi。這zhe種zhong衣yi服fu的de纖xian維wei是shi由you尼ni綸lun和he一yi種zhong叫jiao鎳nie鈦tai諾nuo的de合he金jin物wu質zhi織zhi造zao而er成cheng。當dang四si周zhou氣qi溫wen升sheng至zhi某mou一yi溫wen度du時shi,袖xiu子zi即ji可ke變bian短duan。生sheng產chan商shang稱cheng,此ci種zhong服fu裝zhuang的de纖xian維wei是shi由you5條尼綸線繞上一條鎳鈦諾合金織造而成,可以當一般衣服清洗,同時也不會使人產生過敏反應。
2.1.3變色纖維變色纖維是一種具有特殊組成或結構的,在受到光、熱、水分或輻射等外界刺激後可逆、自動改。電腦防撞器E當人(體頭%lishingj出版社維兩種。用變色纖維做成的服裝在不同溫度、光(guang)線(xian)下(xia)呈(cheng)現(xian)出(chu)色(se)彩(cai)的(de)變(bian)化(hua)。士(shi)兵(bing)穿(chuan)上(shang)它(ta)在(zai)不(bu)同(tong)的(de)地(di)方(fang)會(hui)變(bian)成(cheng)環(huan)境(jing)的(de)顏(yan)色(se),不(bu)易(yi)被(bei)敵(di)方(fang)發(fa)現(xian),達(da)到(dao)隱(yin)蔽(bi)自(zi)己(ji)的(de)目(mu)的(de)。變(bian)色(se)纖(xian)維(wei)還(hai)適(shi)合(he)於(yu)製(zhi)作(zuo)舞(wu)台(tai)服(fu)裝(zhuang)、童裝等。
21.4調(tiao)溫(wen)纖(xian)維(wei)調(tiao)溫(wen)纖(xian)維(wei)能(neng)根(gen)據(ju)外(wai)界(jie)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)變(bian)化(hua),伴(ban)隨(sui)纖(xian)維(wei)中(zhong)所(suo)包(bao)含(han)的(de)室(shi)溫(wen)相(xiang)變(bian)物(wu)質(zhi)發(fa)生(sheng)液(ye)一(yi)固(gu)可(ke)逆(ni)相(xiang)變(bian),或(huo)從(cong)環(huan)境(jing)中(zhong)吸(xi)收(shou)熱(re)量(liang)存(cun)儲(chu)於(yu)纖(xian)維(wei)內(nei)部(bu),或(huo)放(fang)出(chu)纖(xian)維(wei)中(zhong)存(cun)儲(chu)熱(re)量(liang),在(zai)纖(xian)維(wei)周(zhou)圍(wei)形(xing)成(cheng)溫(wen)度(du)相(xiang)對(dui)恒(heng)定(ding)的(de)微(wei)氣(qi)候(hou),從(cong)而(er)在(zai)一(yi)定(ding)時(shi)間(jian)內(nei)實(shi)現(xian)溫(wen)度(du)調(tiao)節(jie)。由(you)蓄(xu)熱(re)調(tiao)溫(wen)纖(xian)維(wei)加(jia)工(gong)成(cheng)的(de)紡(fang)織(zhi)品(pin)除(chu)具(ju)有(you)常(chang)規(gui)紡(fang)織(zhi)品(pin)的(de)靜(jing)態(tai)保(bao)溫(wen)作(zuo)用(yong)外(wai),還(hai)具(ju)有(you)由(you)於(yu)相(xiang)變(bian)物(wu)質(zhi)的(de)吸(xi)放(fang)熱(re)引(yin)起(qi)的(de)動(dong)態(tai)保(bao)溫(wen)作(zuo)用(yong)。目(mu)前(qian),該(gai)纖(xian)維(wei)主(zhu)要(yao)用(yong)在(zai)滑(hua)雪(xue)衫(shan)、靴、手套、襪、帽、體育運動服裝等各個方麵。
21.5智能抗菌纖維人體皮膚表麵生長有各種各樣的細菌,皮膚表麵細菌過多或完全沒有細菌,都會引起各種各樣的問題,如過敏、產生臭味或生病等。美國Nylstar公司製造出一種“智能聚酰胺纖維”,抗菌劑包藏於纖維內部,而不是粘附於纖維表麵,所以不必擔心其中的成分會引起皮膚的過敏,而且可以耐30次的洗滌,這種纖維區別於一般抗菌纖維之處在於,無論是輕微活動還是劇烈運動都可以控製皮膚表麵細菌的數量維持在正常水平。
22dianzijishuyufangzhixiangjiehedezhinengfangzhipinjuyoudianzigongnengdezhinengfuzhuangduijuhewudianzishiyouyidingyaoqiude。chuanganqihedianziyuanjianbunengduichuanzhezhechanshengganraohuozhizaomafan,juhewudianziyuanjianyingdangxiangfangzhipinyiyangrouruandeng。
zuijin,bilishiyixiekexuejiakaifayanzhichukechuandaidedianzichanpin。tamenshejidezhinengpaobufuhaiqiaomiaodibianzhiyoudianziyinxiangfangsongqi。dangnichuanshangtapaobushi,tahuizidongbofangmouzhongleixingdeyinle,bingsuishitiaozhengyinlejiezou,bangzhupaobuzhesuishitiaozhengbufa。deguoFAC服裝設計公司推出的智能服裝集成了手機、錄音機、MP3和GPS係統的功能。
23其它類型的智能紡織品2 31防撞服裝老年人行動遲緩,稍不慎容易跌倒。針對這一情況,瑞士一家公司研製成功了一種稱之為*SV*老人防撞服裝。如果老人血壓升高,頭暈眼花,一旦摔倒,隻要他穿上這種服裝,就不會有受傷的危險M因為在防撞帽f傾(qing)斜(xie)失(shi)常(chang)時(shi),電(dian)腦(nao)就(jiu)指(zhi)揮(hui)防(fang)撞(zhuang)器(qi)張(zhang)開(kai),調(tiao)整(zheng)傾(qing)斜(xie)度(du),老(lao)人(ren)就(jiu)會(hui)感(gan)到(dao)頭(tou)部(bu)像(xiang)有(you)人(ren)扶(fu)著(zhe)一(yi)樣(yang)。即(ji)使(shi)因(yin)傾(qing)倒(dao)速(su)度(du)快(kuai),防(fang)撞(zhuang)器(qi)來(lai)不(bu)及(ji)反(fan)應(ying)也(ye)不(bu)要(yao)緊(jin),因(yin)老(lao)人(ren)的(de)頭(tou)部(bu)也(ye)會(hui)被(bei)防(fang)撞(zhuang)彈(dan)簧(huang)張(zhang)力(li)所(suo)支(zhi)撐(cheng),所(suo)以(yi)老(lao)人(ren)不(bu)會(hui)受(shou)傷(shang)。
2.32可補充維生素C的T恤日本富士紡織品公司己開發出一種含有前維生素(pro-vitamin)的布料。前維生素是一種特殊物質,當它與人體皮膚的化學物質發生反應時就會轉變為維生素C這種T恤洗滌超過30次,還能夠具有補充維生素C的能力。那些不能從飲食中得到足夠維生素的人,都可以通過穿這種T恤加以補充。
2.33用於軍事方麵的智能紡織品美國馬薩諸塞州內蒂克的美軍士兵係統中的研究人員正在研製一種專供士兵穿著的具有變色、接受電子郵件等功能的新式服裝。這種名為“天蠍高速戰鬥服”的服裝將使用植入服裝纖維內的微型裝置,包括可使士兵能夠接收電子郵件以及自己、敵di人ren所suo在zai準zhun確que位wei置zhi等deng信xin息xi的de一yi體ti化hua天tian線xian。此ci外wai,植zhi入ru服fu裝zhuang內nei的de微wei小xiao發fa光guang粒li子zi能neng分fen辨bian現xian場chang環huan境jing的de顏yan色se和he特te征zheng,改gai變bian自zi身shen顏yan色se並bing與yu之zhi混hun合he。據ju稱cheng,這zhe種zhong服fu裝zhuang將jiang於yu2010年裝備部隊。
2.34有毒物質探測織物有毒物質探測織物是在織物中織入一些光導纖維傳感器,當光學微傳感器接觸到某種氣體、電磁能、生(sheng)物(wu)化(hua)學(xue)或(huo)其(qi)他(ta)有(you)毒(du)的(de)介(jie)質(zhi)時(shi),被(bei)激(ji)發(fa)產(chan)生(sheng)一(yi)種(zhong)報(bao)警(jing)信(xin)號(hao),提(ti)醒(xing)暴(bao)露(lu)在(zai)有(you)毒(du)氣(qi)體(ti)中(zhong)的(de)穿(chuan)著(zhe)者(zhe),以(yi)及(ji)提(ti)高(gao)士(shi)兵(bing)在(zai)戰(zhan)場(chang)上(shang)的(de)生(sheng)存(cun)能(neng)力(li)。這(zhe)些(xie)精(jing)明(ming)的(de)服(fu)裝(zhuang)作(zuo)為(wei)消(xiao)防(fang)人(ren)員(yuan)、有毒物質工作者或其他暴露在有毒氣體場所中工作的工人的保護性服裝有更大的意義。
3結語正是由於智能材料與結構的重要性,因而引起了整個工業發達國家的重視。預計在21世紀智能材料將引導材料科學的發展方向,其應用和發展將使人類文明進入更高的階段。 |