Søg 
Print venlig Email denne side Til startside
 Nyhedsbrev 
Relaterede dokumenter
Smart Materials
Relaterede kurser
Plast
Plast
Vil du vide mere
Kontakt:
John Hansen, Sektionsleder,
tlf. 72202123
Links til GTS-virksomheder
Teknologisk Institut
Intelligente tekstiler
t-shirt med solceller
Fra "wearable electronics" til nanoteknologi - højteknologisk beklædning er på vej ind i modebilledet. Teknologisk Institut, Tekstil, gør status over udviklingen.
T-shirt med solceller som kan bruges til at oplade mobiltelefoner
Af Teknologisk Institut, 03-02-2005

Intelligente tekstiler er et begreb, der bruges meget bredt og med mange forskellige definitioner. I denne artikel ser vi på følgende områder:

  • indbyggede sensorer og processorer
  • indbygget kendt elektronik
  • indbyggede membraner og coatings
  • indbyggede fysiske/kemiske egenskaber.

De to første områder kan også betegnes bærbar elektronik eller "wearable electronics". I de to næste områder spiller begrebet nanoteknologi en vigtig rolle.

Sensorer og processorer

Elektronik i tøj er blevet muligt, blandt andet fordi sensorer og processorer er blevet mindre og samtidig kræver mindre strøm. Strømforsyningen er stadig et udviklingsområde - det er ikke så hensigtsmæssigt at have en stor tung strømforsyning koblet til en lille smart sensor/processor. For at løse problemet, arbejder man blandt andet med at udvikle termogeneratorer, der omsætter kropsvarme til strøm. Ifølge Innovationlab, kan der med denne teknik nu produceres strøm nok til at drive et puls-ur.

Desuden arbejder man med at indbygge solceller i tekstilprodukter. Et tysk projekt har udviklet en prototype på en blazer, som har 72 fleksible solceller indbygget i skulderen. Solarion GmbH i Tyskland arbejder med Fleksible CIS-solceller.

Indbyggede sensorer eller processorer kan for eksempel bruges i:

  • Sports- og fritidstøj
  • Arbejdsbeklædning (sikkerhed og beskyttelse)
  • Patientovervågning
  • Styring
  • Logistik styring
  • Processtyring.

Desuden arbejder man også med at gøre fibre og polymere ledende eller isolerende, så elektroniske funktioner kan væves eller strikkes direkte ind i materialet. Et eksempel på en ny ledende fiber er Megana E5, som er en ledende polyesterfiber fra japanske Unitika.

Og universitetet i Pisa arbejder med at finde frem til polymermaterialer, som kan anvendes som passive og aktive sensorer i fleksible materialer som tekstiler.

Eksempler:

Sports- og fritidstøj
- Samarbejde mellem Hummel og AGF, hvor der er indbygget sensorer i sportstøj til måling af puls, væsketilstand, temperatur, løbehastighed, løbedistance mv.

- Andre udvikler processorer, som kan reagere på oplysninger fra sensorer. Eksempelvis har Gore udviklet et flerlags isolerende materiale (Airvantage), hvor isoleringsevnen kan reguleres alt efter brugerens behov.

IP FireFighter
- Projekt i samarbejde mellem Systematic Software Engineering, Falck og Viking omkring udvikling af brandmandsuniform, der kan måle brandmandens puls, temperatur, iltbeholdning og position.

Beskyttelse mod stærkstrøm
- Til arbejde med stærkstrøm, for eksempel ved kraftværker eller strømskinner, kan arbejdere udsættes for meget høje spændinger og strømstyrker. Der arbejdes med udvikling af særlige beskyttelsesdragter til dette formål.

Overlevelsesdragt til ekstremklima og -natur
- Produkt udviklet af Reima, hvor der er indbygget GPS, pulsmåler, temperaturmåler og acceleratormåler, der kan måle, hvis bæreren af dragten pludselig aftager i fart eller ændrer position. Dragten sender alarmer, hvis der registreres alarmerende værdier for nogle af parametrene.

- Det tyske firma Olaf Benz har annonceret, at det til badesæsonen 2005 vil lancere badetøj, som indeholder en UV-indikator, som ved farveskift advarer mod for høj UV-stråling fra solen.

Intelligent undertøj
- Philips har udviklet og patenteret sensorer og mikroprocessorer, der indbygget i fx en bh vil kunne måle en patients helbredstilstand, den vil kunne analysere signalerne og sammenligne med normalen, og vil fx kunne adskille motion fra anden forhøjet puls. Tøjet kan iflg. Phillips tåle at blive vasket og strøget.

Patientovervågning
- Franske TAM-Télésanté har udviklet en såkaldt telemedicinsk T-shirt, hvor patientens hjerterytme, vejrtrækning og overfladetemperatur transmitteres til et monitor center.

Styring af logistik
- I dag bruger man chips med informationer om produkters type, indhold, produktionsland, bestemmelsessted mv. i forbindelse med styring af logistik af forskellige varer. Der arbejdes med den såkaldte RFID (Radio Frequency Identification) teknologi, som man kan kalde en videreudvikling af stregkodesystemet. Man taler også om "Smart labels".

Styring af processer
- Styring af processer, for eksempel ved at indbygge informationschip i vasketøj til industrivaskerier, der kan give information om, hvilken vaskeproces tøjet skal igennem, ligesom chip’en kan registrere antallet af vaske, tøjet har været igennem.

Indbygget kendt elektronik 

Elektronik er en mere og mere integreret del af vores hverdag, og de fleste har for eksempel altid en telefon på sig, ligesom computer og forskellige musikafspillere er blevet mobile.

Eksempler:

Tøj med indbygget lys
- I Tyskland har Klaus Steilmann Institut præsenteret børneovertøj med indbygget lys og ITP GmbH markedsfører metervarer, som har indbygget lys fra lysdioder (LED) og en mini-akkumulator.

Sportstøj
- Adidas planlægger at markedsføre løbesko med computerstyret støddæmpning, hvor magnetiske følere og en lille computer optimerer støddæmpningen automatisk under en løbetur.

- O'Neill Europe har sammen med Infineon udviklet en snowboard-jakke "The Hub" med indbygget MP3-afspiller og et Bluetooth modul, som kan styre mobiltelefonen. Et stoftastatur (Soft-Switch) er ligeledes indbygget og forbundet med elektrisk ledende stofbaner til mikrofonen i kraven og højtalerne i hjelmen. Tidligere har lignende været præsenteret i løbetøj.

Militærbeklædning har naturligvis taget disse nyudviklinger i brug; the Objective Force Warrior (OFW) inkluderer ballistisk beskyttelse, kemisk og biologisk beskyttelse, beskyttelse mod skæring og punktering, fugtstyring, god vægtfordeling, minimering af fjendens evne til at opdage soldaten og GPS.

Intelligent gulvbelægning
Infineon arbejder sammen med tæppefabrikken Vorwerk om at udvikle et intelligent gulvtæppe. Et sådant tæppe kunne indeholde tyverialarm, vejvisning og temperaturmåling. Herhjemme har tæppefabrikken Danfloor annonceret, at man vil udvikle et gulvtæppe, som ved hjælp af sollys kan nedbryde lugten fra tobaksrøg.

Membraner og coatings

Membraner, som anbringes mellem to eller flere stoflag er kendt teknik, f.eks. Gore-Tex, Lamethan og Sympatex. Disse membraner sikrer en vis vand- og vindtæthed på den ene side, og en vis diffusionsevne på den anden side, så der kan opnås gode komfortegenskaber på den pågældende vare.

Traditionelt har coatings været lag af kemikalier, som giver tekstilet en konkret  egenskab som vandtæthed, vand- og smudsafvisning m.m. Også her kan man i forbindelse med nyudviklinger tale om intelligente materialer.

Eksempler:

Hos Fraunhofer Gesellschaft i Tyskland arbejder man med udvikling af uorganiske/organiske polymerer kaldet "Ormocer", eller nanokomposit materialer. Man forudser at det kan bruges i forbindelse med smudsafvisning, barrierer mod fugt, ilt og aromastoffer samt antimikrobielle egenskaber.

På den seneste Techtextil messe i Frankfurt præsenterede det franske firma Protechnic en polyurethan laminat, som kan anvendes til støj- og varmeisolering inden for byggesektoren.

Firmaet Julius Heywinkel GmbH præsenterede en anden type støjbeskyttelsesmateriale, også til byggeriet, som er belagt med PVC, der samtidig har en svampedræbende effekt og er UV-resistent.

Outlast Technologies har lanceret beklædning med vandskyende og smudsafvisende coating, som samtidig indeholder såkaldte "phase change materials" (PCM), som kan optage, oplagre og frigive varme, således at man kan opretholde et fast mikroklima og derved forbedre komfortegenskaberne. Teknikken er udviklet af CIBA og kaldes Ciba Encapsulence PC140, og Outlast har øjensynlig enelicens til tekstilanvendelsen.

En lignende teknologi er benyttet af dyneproducenten Quilts of Denmark.

En ultratynd coating er udviklet i England for at beskytte soldater mod kemisk og biologisk krigsførelse. Dette har ført til dannelse af firmaet Porton Plasma Innovations (P2i), som skal søge at finde civile anvendelser for denne teknologi, som hævdes at have gode smuds- og væskeskyende egenskaber, samtidig med at den ringe tykkelse gør, at den ikke ændrer tekstilets udseende, greb og drapering.

Fysiske og kemiske egenskaber

Tekstiler er altid blevet udstyret med forskellige former for efterbehandlinger, som har udstyret dem med forskellige funktionelle egenskaber. Der sker til stadighed en udvikling inden for dette område, og også her har intelligente materialer spillet en rolle de senere år.

Eksempler:

Cyclodextriner er store molekyler, som kan anbringes på tekstilfibre, og som dels kan anvendes til at indkapsle lugtstoffer, dels til at frigive f.eks. parfume eller andre funktionelle stoffer som vitamin E, myggemidler eller medicin.

Andre måder at fjerne lugt på baserer sig på katalysatorer, som medvirker til nedbrydning af de lugtdannende stoffer. Dette er markedsført både til boligtekstiler, i form af Drapilux Air fra Schmitz-Werke, og til gulvtæpper, med DuraAir fra Dura, som er baseret på et japansk patent fra Suminoe Textiles.

Antimikrobielle garner eller stoffer, som indeholder kemikalier, der hæmmer bakterievækst (biostater) eller dræber bakterier (biocider) er meget fremme i tiden. Eksempler er Trevira Bioaktiv, som indeholder vaskebestandige sølvioner, AlphaSan fra Miliken Chemical, som også er sølvbaseret, ligesom polyamidgarn Shieldex fra Statex, Meryl Skinlife fra Nylstar, Livefresh N-Neo fra Kanebo, Silvertex og Drapilux Bioaktiv fra Schmitz-Werke. Nano-sølvpartikler kan også anvendes inden for den medicinske verden til sårheling.

Rhodia markedsfører en anti-støvmide polyamid fiber til tæpper, Noval Care, som er zink-baseret.

Andre antimikrobielle midler indeholder triclosan som f.eks. produkterne fra Sanitized. Et produkt med biocid-virkning er chitosan, som udvindes af rejeskaller. Cognis har præsenteret et produkt Skintex, som indeholder nano-kapsler bestående af chitosan og kan indeholde forskellige aktive stoffer. Kapslerne påføres som en efterbehandling, der er vaskebestandig.

Nanoteknologien har været taget i anvendelse i forbindelse med fluorcarbon behandlinger. De nyeste Teflon-produkter fra INVISTA (tidligere DuPont) kan angiveligt både forhindre smuds i at sætte sig fast på fiberoverfladen samt lette fjernelsen af smuds, som trods alt måtte sætte sig. Samtidig sikrer Advanced Teflon Fabric Protector, at tekstilet fortsat har et godt greb og en god åndbarhed.

Nano-Tex har brugt nanoteknologi til at udvikle en række imprægneringsmidler med forskellige effekter. Det drejer sig dels om smudsafvisende midler, Nano-Care til bomuld og Nano-Pel til uld og syntetiske fibre, dels om Nano-Dry som kan forlene især syntetfibre med en forbedret fugtabsorption, og dels om Nano-Touch, som kan give syntetiske produkter bomuldsagtigt greb og draperingsevne.

Det schweiziske firma Schoeller markedsfører en NanoSphere efterbehandling, som kaldes selvrensende på samme måde som i naturen, hvor blade og vinger på insekter udviser samme effekt, idet smuds ikke sætter sig fast og samtidig let skylles/vaskes af. BASF har et lignende produkt Mincor, hvor man refererer til en lotus-effekt.

Nyeste debatindlæg om dette emne
Der er ikke oprettet nogen kommentarer til denne artikel

Skriv kommentar

  Til toppen af siden
Print venlig Email denne side
Bioneer DBI DFM Dansk Fundamental Metrologi Alexandra Instituttet AgroTech DELTA Dansk Elektronik, Lys og Akustik DHI FORCE Technology Teknologisk Institut info@gts-online.dk