Elektronische Smart-Textilien, insbesondere tragbare Smart-Textilien, zeichnen sich durch Leichtigkeit und Weichheit, hohen Tragekomfort, exzellente Energieumwandlungs- und -speicherleistung sowie hohe Integration aus. Sie eröffnen vielfältige neue Möglichkeiten und ein enormes Anwendungspotenzial in verschiedenen Bereichen für unterschiedliche Verbrauchergruppen. Die Forschung und Entwicklung solcher Produkte fördert die Entwicklung zahlreicher Branchen wie der Rüstungsindustrie, des Gesundheitswesens, der Freizeit- und Unterhaltungsbranche sowie der Dekoration und ist eng mit der Volkswirtschaft und dem Lebensstandard der Bevölkerung verknüpft. Trotz der rasanten Entwicklung von Smart-Textilien in den letzten Jahren bestehen jedoch weiterhin Herausforderungen. Im Bereich der ingenieurtechnischen Forschung und Entwicklung wurden vor allem in folgenden Aspekten Durchbrüche erzielt.

Optimierung der körperlichen Leistungsfähigkeit

Die verschiedenen physikalischen Eigenschaften der Faser, insbesondere die elektrische Leitfähigkeit, die elektrische Stabilität, die Zugflexibilität und die Spinnbarkeit, sollen verbessert werden. Dies kann beispielsweise durch die Optimierung der Spinnparameter, verschiedene Dotierungs- oder Modifizierungsverfahren oder den Einsatz modernerer Verarbeitungsanlagen zur Steigerung der Faserqualität erreicht werden.

Sicherheit und Langlebigkeit verbessern

Verbrauchsmaterialien müssen ungiftig und biokompatibel sein. Daher müssen Hochleistungsmaterialien, die potenziell gesundheitsschädlich sein könnten, ausgeschlossen werden. Dies schränkt die Forschung und Entwicklung tragbarer elektronischer Geräte ein, weshalb die Materialanforderungen eingehend untersucht werden müssen. Andererseits stellen die Haltbarkeit und Ermüdungsbeständigkeit tragbarer intelligenter Textilien eine große Herausforderung dar. Wie können intelligente Textilien wiederholtem Abrieb und Waschen standhalten, wie es bei Alltagskleidung der Fall ist? Hierfür ist eine optimale Verknüpfung von Grundlagenforschung, angewandter Forschung und technischer Entwicklung erforderlich.

Standardisierte Entwicklung

Intelligente Textilprodukte sind noch relativ neu. Obwohl bereits einige Produkte auf dem Markt sind, existiert kein branchenweit anerkannter Standard. Neben der Formulierung grundlegender Sicherheitsanforderungen für Wearables ist es notwendig, auch relevante Standards für technische Aspekte (wie den Anwendungsbereich der Materialien) zu entwickeln. Eine frühzeitige Festlegung des Branchenstandards ermöglicht eine frühzeitige Positionierung und fördert die Entwicklung intelligenter Textilien.

Industrialisierungsentwicklung

Die Industrialisierung intelligenter Textilien kann die Weiterentwicklung von Produkten effektiv fördern und ist somit eine wichtige Voraussetzung für deren kontinuierliche Verbesserung. Um jedoch für die Industrialisierung geeignet zu sein, muss ein Produkt zahlreiche Kriterien erfüllen, darunter Kosten, Praktikabilität, Ästhetik und Komfort. Der erste Schritt zur Industrialisierung intelligenter Textilien besteht in der Entwicklung von Hochleistungsfasern oder -rohstoffen, was die Herstellung kostengünstiger und gleichzeitig leistungsstarker Rohstoffe erfordert. Zweitens ist die Formulierung und Optimierung der genannten Standards ebenfalls unerlässlich für die Produktindustrialisierung.

Das 5G-Zeitalter hat still und leise begonnen, und immer mehr intelligente Textilien werden nach und nach in den Alltag der Menschen integriert und werden auch weiterhin die Nachfrage der Menschen nach Hightech-Textilien befriedigen.

Intelligente Textilien bezeichnen im Allgemeinen eine neue Art von Textilien, die multidisziplinäre Technologien aus den Bereichen Elektronik, Chemie, Biologie, Medizin und anderen Disziplinen integrieren. Sie können Lebenssysteme simulieren, vielfältige Funktionen zur Wahrnehmung, Reaktion und Anpassung aufweisen und gleichzeitig den charakteristischen Stil und die technischen Eigenschaften traditioneller Textilien beibehalten. Dank des kontinuierlichen Fortschritts bei neuen leitfähigen Materialien wie Graphen, Kohlenstoffnanoröhren und MXenen haben elektronische Produkte zunehmend Miniaturisierung und Flexibilität erreicht. Es ist nun möglich, leitfähige Materialien, Geräte und traditionelle Textilien auf innovative Weise zu kombinieren und so textile Elektronikgeräte zu entwickeln, die auf Basis fortschrittlicher Netzwerktechnologien, Bluetooth und GPS oder verschiedener textiler Fasermaterialien Energieumwandlung und -speicherung sowie Sensoren ermöglichen.

Diese ausgeklügelte Kombination überwindet die starren Grenzen herkömmlicher Elektronik und ermöglicht die vielfältige Funktionalisierung von Textilien, beispielsweise für Kommunikation, Gesundheitsüberwachung, Positionsbestimmung und weitere Anwendungen. Sie spielt eine wichtige Rolle in der Medizin, im Militär, in der Luft- und Raumfahrt sowie in anderen Bereichen. Dadurch erweitert sie ihre Anwendungsfelder und eröffnet Textilunternehmen neue Wege für ihre Hightech-Entwicklung. Ich bin überzeugt, dass intelligente Textilien mit dem weiteren Fortschritt von Wissenschaft und Technik bestehende Schwächen überwinden und ein rasantes Wachstum verzeichnen werden.

 Dieser Artikel stammt aus dem WeChat-Abonnement-Textilführer.