Умная одежда – примета нового времени, настолько же близкая к фантастике прошлого века, как и к самой обычной сегодняшней жизни. Умным текстилем и умной одеждой понемногу оснащаются спортивные и медицинские учреждения, интерьеры, мебель, и даже утилитарные предметы быта - процесс этот не быстрый, но непрерывный.
Умный текстиль
Умный текстиль, или ткань с опцией интеграции с электронными элементами (датчики температуры и давления, соединительные провода, микроконтроллеры, нагревательные элементы и др.), известен с 1985 года. Причем описываемая интеграция, конечно же, должна быть бесшовная, и все элементы каким-то образом внедряются в волоконную структуру ткани. Мало того, текстиль для мебели и одежды не должен состоять из металлических проводящих нитей, ведь люди – не роботы, и предпочитают хлопок, или хотя бы полиэстр и модальное волокно.
Первый умный токопроводящий текстиль был чем-то вроде описанного выше металло-содержащего примитива с проводками и датчиками: к проводящей сигналы одежде крепились микродатчики, и платье могло менять цвета по команде с пульта и так далее, но, чтобы сделать действительно полезный текстиль, требовалось миниатюризировать эти датчики и встроить их в саму структуру ткани. Такими датчиками – примерно – стали графеновые частицы, которые недавно применили для создания умного текстиля ученые из Томска.
Умный текстиль может контролировать функции человеческого тела в реальном времени, служа одеждой, мебельной обивкой, интерьерным декором, - все это долгое время было лишь прогнозами, но сегодняшние технологии стремительно развиваются. Сегодня умному текстилю можно придавать новые опции, например, антибактериальное действие на кожу и контактирующие поверхности, или «холодок» - для создания охлаждающей спортивной и рабочей одежды, оснащения для туристов, форменной одежды. Сибирские ученые придумали новый гибридный текстиль, который можно использовать в качестве основы для создания оптических сенсоров – в частности, можно будет методами спектроскопии считывать данные о так называемой «химии поверхностей» (сложнейшая прикладная наука, изучающая межфазные границы и все, что на них происходит).
Новый материал для умной одежды от Томского политеха
В июле текущего года портал ТАСС. Наука рассказал об интереснейшей разработке сибирских ученых – новом текстильном материале из нейлона и графеновых нитей. Эта умная одежда, по сути – аналог текстильной электроники, и как обычный текстиль и одежду, ее можно постирать, и даже слегка растянуть. А еще одежда с графеном умеет измерять пульс человека, распознавать звуки и голоса, и может быть использована как сенсор в модели записи жестов.
"Исследователи группы TERS-Team под руководством профессоров Евгении Шеремет и Рауля Родригеса синтезировали гибридный проводящий материал на основе синтетической ткани и графена. Для этого они нанесли на нейлон оксид графена, который потом обработали лазером. Полученный композит прост в изготовлении и является очень стабильным", - говорится в сообщении пресс-службы вуза.
Одежду от Томского политеха действительно можно будет стирать, как самую обычную. Дело в том, что графеновые частицы не просто нанесены на поверхность ткани, а внедрены в структуру волокон, и «работают» вместе с тканью. Ткань устойчива не только к воде и моющим средствам, но и к физическим воздействиям – растяжению, а также и к ультразвуку. Лазерная обработка такой ткани придает ей электропроводящие свойства, после такой обработки композит можно использовать как основу для сенсоров, а с учетом того, что ткань будет безопасной и подходящей для повседневной одежды – открываются необычные перспективы, просто на грани фантастики: мультисенсорная платформа непосредственно в ткани одежды, с возможностью записывать разговоры и жесты, измерять пульс в реальном времени, и, возможно – проводить более специфический мониторинг здоровья и активности обладателя одежды. Во время исследований новой ткани разработчики экспериментировали с внедрением датчиков в перчатки, изготовленные из синтетических волокон, таких как полиэстр, нейлон, спандекс (аналогичные материалы широко и повсеместно применяются в швейной промышленности, мы носим подобную одежду постоянно).
Чтобы придать текстилю антибактериальные свойства, на него был нанесен нитрат серебра. После лазерного облучения серебро в виде частиц проникло в поверхностные структуры текстиля – получился гибридный материал с новыми качествами.