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智能纺织品信息技术与纺织工业的结合
来源: | 作者:industrial-105 | 发布时间: 2014-08-28 | 1451 次浏览 | 分享到:
国外简讯智能纺织品:信息技术与纺织工业的结合信息技术发展,将会使日常电子产品更加微型化和方便实甩德国慕尼黑Infineon(英飞凌)技术公司己在这项技术上取得了很大的进展15日,在德国法兰克福市举办的第二届Avantex国际高科技服装纺织品发明和技术论坛会上,Infi-neon公司展示了他们的关键技术一一高度集成化的芯片和传感器技术,大大推进了纺织产品与电子技术的全面集成通过与纺织品生产商及时装设计师的合作,可将这些技术转化为一系列成本经济的创新产品。


  Infineon公司与纺织服装合作伙伴一起,己开发了一些样机和设计模型。封装在一个特殊“盒”中的芯片和非常小的传感器,被固定在织物内,同时织物中优良的传导材料提供所需的电子连接。其应用包括从个人娱乐、通信至商业、保健和安全设施等领域公司致力于将高科技诸如微控制、蓝牙通信、全球定位系统(GPS)移动通信(GSM)、存贮卡、无线电自动识别技术(RFID)以及生物传感器融入到纺织品中,推出各种“智能纺织微型芯片的应用将芯片封装在纺织品内的技术,将首先应用于休闲娱乐领域它是将一块预先制好的音频模块集成在纺织品内。为保证其功能性,需在纤维及服装设计上予以特别的注意用于纺织品结构内的电子元件及其相互连接的组件设计不能影响穿着舒适性能,要方便使用,在纺织品洗涤时无需取出电子元件。


  音频模块的设计由四个部分组成:微处理器与语音处理芯片、可拆卸电池与多媒体卡(MMC)模块、耳机与话筒以及柔韧的传感器键盘。所有的组件通过一块内含导体的布条相互连接。音频芯片可直接连接到话筒、耳机、存储器、键盘、显示器、传感器和驱动器上。其中内置的软件用于定义音频模块的操作模式:如作为MP3播放机;一个独立的语音识别话筒;文字与语言的转换;音乐合成器或其他的功能音频模块很小,仅为电池和多媒体卡(MMC)模块带有一个可供使用数小时的锂电池,它们通过简单的连接器贴附在衣服内。多媒体卡(MMC)可以存储64M的数字音频数据,它可以非常方便地用一个PC电脑来删除或加载数据。同时,多媒体卡也可与数码相机、PDA(掌上电脑)或移动电话一起使甩金属薄片金属薄片制成的扁平键盘置于导电的布条上,并用粘合剂粘住。一个微型的感应器模块与金属薄片连接,当键盘按下时记录信息。耳机、话筒装置也都通过这块布条与音频模块连接用于日常生活中的产品,其关键就是纺织品和电子元件之间的连接方法。两种材料连接所存在的基本问题是由于它属于不同的尺寸等级,芯片是微米级的,而纺织品是毫米级。Infineon公司开发了两种不同的方法,一种是采用类似于引线压焊的方法,将芯片植入可导电的布条上;而另一种是采用类似于电路板方法,使用具有韧性的塑料薄膜连接键盘,键盘粘接在纺织品材料上。采用这两种方法,模块和连接部分都被密封在内MP3播放机一个具有声控功能的MP3播放机服装不久将会投放市场。MP3播放机的电子元件直接集成在服装的面料内,并经过特殊的封装。这种纺织品可以洗涤而不会损坏内部的电子元件。整个MP3播放机,包括集成在一个微型的芯片内的用于声控的微处理器、一张用来存储音乐单的可更换多媒体卡。


  在一款样品中,带有一个独立的语音识别话筒控制系统可代替传统键盘的功能在系统、存储器、耳机、用于声控的话筒以及织物键盘之间用导电的织物相互连接位于慕尼黑的德国Master时装学校的学生己设计出一系列带有MP3播放机的服装。


  热能发电器集成在纺织品内的电子元件很重要的一个特点,就是它必须具有非常低的能耗,完善的能源管理和创新的电力供给。为此,Infineon公司开发了热能发电器其设计理念为利用人体的热量供给电子元件电能,最终,使智能纺织品不再需要电池小型的热能发电器是利用人体表面和服装周围环境之间的温差来产生电力。这一原理在特殊领域如航天技术己有应用。现在,由于热能发电器减少了芯片的能耗,降低了生产成本,因此该新型电热材料的应用将会越来越广。


  利用温度差的热能发电器Infineon公司研制的一种新型的硅基热能发电器芯片,可输出每平方厘米几微瓦的电量研宄显示,在普通的环境下,服装与皮肤表面之间的温差至少在5C之上。在这条件下,该新型热能发电器芯片能输出/cm2以上的电力和电压,其电力供给特殊的医用探头或微电子芯片己足够。


  该芯片集成在织物内制成的智能服装配合使用合适的器械,可监测脉膊、心跳、体温,并通过无线传输,将测得的数据传送至监测中心。该技术应用于现代助听器,可相对降低高的电池成本具有防护功能的电子标签芯片的另一个用途就是用于各种类型的服装上的智能标签。Infineon公司研制出一种用于智能商标的芯片,经过特殊的封装,集成在织物内,用作为织物的智能标签智能标签由可以存储各种信息的微型芯片构成,这种芯片带有一个天线,使读者之间进行无线的数据交换,不再需要单独的电源。智能标签可用于洗衣机的程序设定,控制物流以简化仓储。另一种用途就是在智能商标上储存防伪特征和密码,在全球范围控制对品牌商品的盗版保健和护理热能发电器的应用目前局限在超低功率的芯片系统,但它非常有前途,如在医疗保健方面。通过衣服内的传感器,将测得的人体的重要信息传送到远程监测的外部传导器上,医生就可了解被监护人的情况,对异常状况尽快采取措施,及时治疗创新奖Infineon公司的热能发电器和MP3系统在这次2002 Avantex上获得了两项创新奖。其开拓性的技术对于电子元件与纺织服装的集成,甚至对整个纺织工业今后的发展,具有非常重要的意义。摘译自英国《纺织月刊》