“這塊織物的特殊之處在于既可利用光能,也可利用人體運(yùn)動的機(jī)械能。當(dāng)然“智能織物”的研究充分考慮了安全性問題,除了織物材料自身安全性有保障,目前研究過程也集中在低電壓范圍內(nèi),可以說對人體是無害的。
論文顯示,這塊智能織物采用的原材料是一種成本很低而且質(zhì)量很小的聚酯纖維,而且在纖維表面再鍍上一層金屬層和一層半導(dǎo)體涂層,從而形成一個能夠采集光能的太陽能電池發(fā)電模塊、一個能采集運(yùn)動過程中微弱機(jī)械能的發(fā)電模塊,后者實(shí)際上是一種機(jī)械摩擦納米發(fā)電機(jī)。
然后將這些加工過的纖維與羊毛混合通過飛梭織布技術(shù)紡織在一起,就織成了這種智能織物,厚度僅0.32毫米。由于其材質(zhì)原因,這塊智能織物相比于普通衣服,要更加輕薄和柔軟。
“智能織物”的結(jié)構(gòu)圖
飛梭是指安裝在滑槽里帶有小輪的梭子,織布機(jī)滑槽兩端裝上彈簧,使梭子可以極快地來回穿行,這使得織布速度變快,而且能織比以前更寬的布,提高了織布效率。
值得一提的是,研究人員還將這塊智能織物的太陽能發(fā)電模塊和機(jī)械能發(fā)電機(jī)模塊按照不同的電氣輸出要求進(jìn)行各種復(fù)雜的串并聯(lián),并根據(jù)需求集成到人體衣物的不同部位。研究顯示,在光照充足、條件穩(wěn)定的情況下,一塊長5厘米、寬4厘米的“智能織物”,猶如女孩子手套大小,能夠維持5V左右的電壓,基本可以滿足隨身電子設(shè)備包括電子表、手機(jī)等不間斷地工作。
目前這塊智能織物還未進(jìn)行過長期耐用性測試,但經(jīng)過研究人員的500次卷曲試驗(yàn),織物的性能沒有顯示下降。
進(jìn)行發(fā)電實(shí)驗(yàn)的“智能織物”
“除了制作可穿戴設(shè)備,這種織物還可用于制造更大型的自供電日常用品,如窗簾和帳篷等,甚至還可以與其他纖維基功能設(shè)備整合在一起,如傳感器等。”范興表示。
智能織物并不是新鮮名詞,我們最早提到的智能織物,一般來自于在百貨商店中購買到的能夠阻擋電磁輻射的衣物,用可以抵擋輻射的面料制作而成。2014年,美國服飾品牌拉爾夫·勞倫(Ralph.Lauren)就曾在網(wǎng)球公開賽上推出一款名為“Polo Tech Shirt”的智能運(yùn)動T恤,可以現(xiàn)場收集運(yùn)動員的鍛煉數(shù)據(jù)。
“Polo Tech Shirt”智能運(yùn)動T恤
2016年7月3日,谷歌(Google Inc.)宣布和全球最大服飾公司之一李維斯(Levi‘s)聯(lián)合推出第一款智能衣物L(fēng)evi’s Commuter Trucker Jacket(下稱Levi‘s 智能夾克)。
Levi’s 智能夾克
這款智能衣服來自于一項(xiàng)名為“Project Jacquard”智能織布機(jī)計(jì)劃,谷歌和Levi‘s力圖通過改革現(xiàn)有的織布機(jī)技術(shù),在2017年推出一款真正的智能夾克衫,即將智能交互功能放在我們平常穿的牛仔夾克衫里,讓智能織布機(jī)紡織出來的布料能夠成為人和計(jì)算機(jī)互動的一個橋梁。
據(jù)Levi’s官網(wǎng)介紹,制成Levi‘s 智能夾克首先要將普通的紡織原料和可導(dǎo)電的絲線編織到一起,形成一種新的電子互動紡織絲線,然后再正常進(jìn)行織衣的步奏。這些特殊的絲線都連接在夾克的一個智能標(biāo)簽上,標(biāo)簽等于是信息的連接中心和控制中心。穿上Levi’s 智能夾克的客戶,可以通過衣服來直接控制自己的手機(jī),在夾克的袖子上直接播放音樂、顯示地圖等。
感應(yīng)人體動作中的Levi‘s 智能夾克
Levi’s 智能夾克對應(yīng)在手機(jī)上還擁有配套的App等
此外,和Apple Watch一樣,Levi‘s 智能夾克對應(yīng)在手機(jī)上還擁有配套的App,用戶的控制手勢對應(yīng)的命令可以事先在上面進(jìn)行預(yù)設(shè)和編輯。比如客戶摩擦衣服表面或是在夾克衫上點(diǎn)幾下后,夾克的絲線會將信息傳播到控制中心智能標(biāo)簽上,進(jìn)行對應(yīng)的控制指令回應(yīng),比如讓手機(jī)來電鈴聲靜音或者播放手機(jī)的音樂等。