Technologie konstrukce smart oděvů Jana Drašarová
Cesty ke SMART textiliím II 2) Inovativní materiály a struktury vložením známých prvků aktivní (parazitické) elementy připojené do struktury aktivní elementy vložené do struktury integrace mikroelektroniky do textilií
Very smart cítí, reaguje, adaptuje se (wereable elctronics) 1 generace přístroje přidané v textilii (mikrofon, mobil, MP3, (GPS); spojení dráty, vodivé polymery 2 generace el. funkce integrované v textilii 3 generace vlákna s integrovanou elektronikou vize výzkum 5 funkcí Senzory akční členy kontrolní jednotky Uložení Komunikace
Senzory zrak, chuť, hmat, čich, sluch mechanické, termické, chemické, electrické, magnetické, další zdroje heslo celkem journal web sensor + textile 10468 669 9799 actuator + textile 2454 113 2341 sensor application + textile 52 5 47 gas sensor + textile 174 34 140 humidity sensor + textile 208 27 181 chemical sensor + textile 142 15 127 optic sensor + textile 165 28 137 pressure sensor + textile 402 14 388 sensor array + textile 246 16 230 smart clothing + sensor 236 2 234 smart materials + sensor 4963 584 4379 smart textile + sensor 43 3 40
Sensory Dýchání elasticita, vodivost, měření dechové frekvence Puls bavlněné příze ovinuté ocelovým drátkem Tlak rozlišení 5 mm, max. velikost pole 50x40 cm. Max. rozsah tlaků je 7kPa-350 kpa, podkladový materiál - elastomer Lycra Tepelné pole Cu dráty princip měření spočívá v použití konstantního proudu a registraci změny teploty, která se převádí na elektrický odpor
senzory teplota, tlak, přepínače GPS, moduly pro navigaci akustické senzory (mikrofony) Sensory Piezokeramický mikrofon Tlak
Textilní elektroda vícevrstvá pletenina obsahující jak aktivní vrstvu, tak i ochrannou neaktivní tlak el. signál vod. polymery, skleněná vlákna, dráty Sensory
Vyšívané propojení
Dočasná propojení
Kontrolní jednotka zpracování dat mozek řídí akční členy na základě signálů ze senzorů žádný textilní materiál neposkytuje Technické úkoly pro plnou integraci: miniaurizace flexibilní formy propojení balení & pratelnost interdisciplinární přístup
Flexibilní (ohebná) elektronika Polymerní elektronika Tisk na ohebný materiál (textilní?) Nízká cena Nízká kvalita elektronických obvodů aplikace do 5 až 10 let Systém technologie integrace 2 cesty 1. Normální elektronické komponenty realizované na ohebných substrátech kombinované s textilií 2. miniaturní 3D elektronické komponenty integrované zapouzdřením v textilní matrici a spojením speciálními vlákny
Balení - packaging
Instrukce přenos dat Komunikace mezi elementy, oblek prostředí = optická vlákna, vodivé příze textilní obrazovka (France Telecom) anténa Aplikace GSM GPS bezdrátový internet Metody tkaní vyšívání
Akční členy reakce na impuls ze senzorů nebo po zpracování v řídící jednotce pohyb uvolnění substance zvuk, shape memory materiály umělé svaly
Zdroj energie, generátor tenké flexibilní Li-ion generátor není omezeno rozměry solární generátor magneticko-dynamický efekt piezo-dynamický efekt electromagnetické vlny nové druhy Primární baterie Přímé napájení
EKG T-shirt Walk - man
Bicycle mesenger
Diagnostika a monitoring ve zdravotnictví (nemocní, staří, děti) Textrody (univerzita v Ghentu) pletenina - elasticita nerezavějící ocelová vlákna velmi dobrý vodič relativně dobrý omak nízká toxicita nízký obsah niklu, nezpůsobují alergie lze prát bez ztráty vlastností zpracovatelné - textilní materiál přímý kontakt s pokožkou (bez elektro-gelu) využití elektrolytických vlastností potu, zlepšuje vodivost elektrického signálu směrem k elektrodě zajistit velmi blízký kontakt mezi elektrodou a pokožkou velká plocha kontaktu = struktura textilního materiálu
Textilní elektrody (Textrody) Výsledek shoda EKG z konvenčních a textilních elektrod
signalizace, bezpečnost, ochrana, komfort, komunikace