1. Smart Textiles The future of fibres & fabrics Granch Berhe 2015
2. Smart/interactive textiles (SIT) are materials and structures that sense and react to environmental conditions or stimuli, such as those from mechanical, thermal, chemical, electrical, magnetic or other sources. ♦ SIT are no longer a science-fiction fantasy. For example, there are in the market self-cleaning carpets, memory-shaped and environment- responsive textiles, and anti-insomniac micro-fibers. 1. Introduction1. Introduction ♦ Smart materials appear to “think” and some have “memory” as they revert back to their original state
3. Processing Trigger or Stimuli Sensing ActuationResponse or Action CONTROLLING The sensors provide a nerve system to detect signals The processor analyzes and evaluates the signals The actuators act upon the detected and evaluated signal either directly or from a central control unit
4. 2. Types of smart textiles2. Types of smart textiles Smart textiles can be divided in to four types based on their functions. 1. Passive smart materials are materials or systems which only sense the environmental conditions or stimuli. • They are just sensors. They show up what happened on them, Such as changing color, shape, thermal and electrical resistivity. • e.g. a shirt with in-built thermistors to log body temperature over time.
5. 2. Active smart materials: that can both sense and respond to the external conditions or stimuli. • If actuators are integrated in the passive smart textile, it becomes an active smart textile as it may respond to a particular stimulus, • e.g. the temperature aware shirt may automatically rolls up the sleeves when body temperature becomes elevated.
6. 3. Very smart materials: are materials and systems which can execute triple functions; First, they are sensors which can receive stimuli from the environment; Secondly they are able to give reaction based on the stimuli; Thirdly they can adapt and reshape themselves accordingly to the environmental condition. 4. Materials with even higher level of intelligence develop artificial intelligence to the computers. • These kinds of materials and systems are not fully achieved in the current investigation of human beings. • This may be achieved from the coordination of those Very smart (intelligent) materials and structures with advanced computer interface.
7. 3. Materials for smart textiles3. Materials for smart textiles • Metal fibers • Conductive inks • Quantum tunneling composites-change from insulator to conductor • Inherently conductive polymers • Optical fibers • Nano particles • Organic semi-conductors • Shape memory fabrics smart materials have appropriate responses – photochromic glass • darkens in bright light – low melting point wax in a fire sprinkler • blocks the nozzle until it gets hot – acoustic emission • sounds emitted under high stress – embedded optical fibres • broken ends reflect light back – microporous breathable fabrics
8. 4. Relation and difference with technical textiles 4. Relation and difference with technical textiles • Before the existence of smart and interactive textiles, technical and functional textiles served the human race in all aspects of application areas. • Tents, ropes, ship guiding fabrics, military garments, curtains, bandages and others were used in the past many centuries. Still these and other technical and casual clothing‘s are on use many folds times. • It is undeniable before the development of smart textile; the functional textiles were the advanced textiles. • However whatever they perform they are not active. They are passive. They are not designed to regulate themselves. No smart material is applied to them. • They can be protective cloth but cannot be as the smart protective clothing.
9. • All smart materials involve an energy transfer from the stimuli to response given out by the material. They are integrated and complex materials. • They have the ability do some sort of processing, analyzing and responding. Even they can adapt to the environment. They can be described as textile materials that think for themselves. • They got full ability to change themselves depending on — temperature, pressure, density, or internal energy—will change. The amount of energy transferred to make this change is determined by the properties of the material. This relationship between the amount of energy required and the degree of the specific change governs the behavior of all materials, including smart ones. • In technical, high performance and conventional textiles materials, the properties scale the relationship between state change and energy transfer is not a complicated. It is straight forward. • If they get energy or any stimuli from the outer environment they do not do any change on it .They just resist it. Or absorb it.
10. Engineered Textile Materials HIGH PERFORMANCE Comfort Durability Protection Appearance Retention Sustainable Resource No Environmental Harm Safe Human Use
11. 5. Some applications of s
1 . สมาร์ทสิ่งทอในอนาคตของเส้นใยและผ้า granch berhe 20152 . สมาร์ท / โต้ตอบสิ่งทอ ( นั่ง ) เป็นวัสดุและโครงสร้างที่เหมาะสม และตอบสนองต่อสภาพสิ่งแวดล้อมหรือสิ่งเร้า เช่น จากทางกล ความร้อน สารเคมี ไฟฟ้า แม่เหล็ก หรือแหล่งอื่น ๆ ♦นั่งไม่ได้เป็นนิยายวิทยาศาสตร์แฟนตาซี ตัวอย่างเช่น มีอยู่ในตลาด ทําความสะอาดพรม , หน่วยความจำรูปร่างและสิ่งทอการตอบสนองสิ่งแวดล้อม - และต่อต้าน Insomniac ไมโครไฟเบอร์ . 1 . introduction1 . แนะนำ♦สมาร์ทวัสดุที่ปรากฏที่จะ " คิด " และ " ความทรงจำ " ที่พวกเขากลับสู่สถานะเดิมของพวกเขา3 . กระบวนการกระตุ้นหรือสิ่งเร้าจาก actuationresponse หรือการกระทำควบคุมเซ็นเซอร์ให้ระบบประสาทการตรวจจับสัญญาณประมวลผลวิเคราะห์และประเมินสัญญาณ actuators ทำเมื่อตรวจพบและประเมินสัญญาณทั้งโดยตรง หรือจากศูนย์กลางควบคุมหน่วย4 . 2 . ประเภทของ textiles2 สมาร์ท . ประเภทของสมาร์ทสมาร์ทสิ่งทอสิ่งทอสามารถแบ่งออกเป็น 4 ประเภท ตามบทบาทหน้าที่ 1 . วัสดุสมาร์ทเรื่อยๆเป็นวัสดุหรือระบบซึ่งมีเพียงความรู้สึกสภาพสิ่งแวดล้อมหรือสิ่งเร้า - พวกเขาแค่เซ็นเซอร์ พวกเขาแสดงสิ่งที่เกิดขึ้นกับพวกเขา เช่น เปลี่ยนสี รูปร่าง ความร้อน และไฟฟ้า ความต้านทาน . - เช่น เสื้อใน thermistors เพื่อสร้างบันทึกอุณหภูมิของร่างกายตลอดเวลา5 . 2 . วัสดุสมาร์ทปราดเปรียวที่สามารถทั้งความรู้สึกและตอบสนองต่อสภาวะภายนอกหรือสิ่งเร้า - ถ้าหัวฉีดรวมในสิ่งทอฉลาดเรื่อยๆ มันก็กลายเป็นสิ่งทอฉลาดปราดเปรียว อาจตอบสนองต่อการกระตุ้นโดยเฉพาะ เช่น อุณหภูมิ - เสื้ออาจจะทราบโดยอัตโนมัติม้วนแขนเสื้อขึ้นเมื่ออุณหภูมิของร่างกายจะสูงขึ้น6 . 3 . วัสดุสมาร์ทมาก : เป็นวัสดุและระบบซึ่งสามารถดำเนินการฟังก์ชั่นสาม ; ก่อน มีเซ็นเซอร์ที่สามารถได้รับการกระตุ้นจากสิ่งแวดล้อม และประการที่สองพวกเขาจะสามารถให้ปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับสิ่งเร้า ; ประการที่สามพวกเขาสามารถปรับตัวและปรับรูปร่างตัวเองตามสภาพสิ่งแวดล้อม 4 . วัสดุ แม้แต่ระดับสติปัญญาพัฒนาปัญญาประดิษฐ์เพื่อคอมพิวเตอร์ บริการเหล่านี้ประเภทของระบบวัสดุและได้ไม่เต็มที่ การตรวจสอบปัจจุบันของมนุษย์ บริการนี้อาจจะได้จากการประสานงานของผู้ฉลาด ( ฉลาด ) วัสดุและโครงสร้างกับอินเตอร์เฟซคอมพิวเตอร์ขั้นสูง7 . 3 . วัสดุสำหรับสมาร์ท textiles3 . วัสดุสำหรับสมาร์ทสิ่งทอ - เส้นใยโลหะการ - หมึกพิมพ์ - ควอนตัม คอมโพสิต เปลี่ยนจากฉนวนตัวนำแต่ละอย่างโดยเนื้อแท้โพลิเมอร์ Conductive อุโมงค์เพื่อบริการเส้นใยแก้วนำแสง - อนุภาคนาโน - กึ่งตัวนำอินทรีย์ - รูปร่างวัสดุที่เหมาะสมตอบสนองความทรงจำผ้าสมาร์ท– Photochromic แก้ว - มืด แสงน้อย ในที่สว่าง และจุดหลอมขี้ผึ้งในบล็อกหัวฉีดสปริงเกอร์ดับเพลิง - จนกระทั่ง มันร้อน - อะคูสติก - เสียงที่ปล่อยออกมาภายใต้ความเครียดสูงและเส้นใยฝังตัวแสง - แตกปลายสะท้อนแสงกลับ–ดระบายอากาศเนื้อผ้า8 . 4 . ความสัมพันธ์และความแตกต่างกับสิ่งทอเทคนิค 4 . ความสัมพันธ์และความแตกต่างกับสิ่งทอเทคนิค - ก่อนการดำรงอยู่ของสิ่งทอสมาร์ทและแบบโต้ตอบ , สิ่งทอเทคนิคและการทำงานรับใช้มนุษย์ในทุกด้านของพื้นที่การใช้งาน - เต็นท์ เชือก เรือชี้นำผ้าทหาร , เสื้อผ้า , ผ้าม่าน , ผ้าพันแผลและคนอื่น ๆถูกใช้ในอดีตหลายศตวรรษ ยัง เหล่านี้ และเสื้อผ้าสบาย ๆอื่น ๆทางเทคนิคและมีการใช้มากเท่าครั้ง - มันเป็นสิ่งที่ปฏิเสธไม่ได้ ก่อนการพัฒนาสมาร์ทสิ่งทอ สิ่งทอการทำงานเป็นสิ่งทอขั้นสูง - แต่สิ่งที่พวกเขาทำพวกเขาจะไม่ได้ใช้งาน พวกเขาอยู่เรื่อยๆ พวกเขาไม่ได้ถูกออกแบบเพื่อควบคุมตัวเอง ไม่ฉลาด เป็นวัสดุที่ใช้กับพวกเขา - พวกเขาสามารถผ้าป้องกัน แต่ไม่สามารถเป็นชุดป้องกันสมาร์ท9 . - วัสดุที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนพลังงานทั้งหมดสมาร์ทจากสิ่งเร้ากับการตอบสนองที่ได้รับออกโดยวัสดุ พวกเขามีการบูรณาการและวัสดุที่ซับซ้อน - มีความสามารถในการจัดเรียงบางส่วนของการประมวลผล การวิเคราะห์ และการตอบสนอง แต่พวกเขาก็สามารถปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อม พวกเขาสามารถอธิบายเป็นวัสดุสิ่งทอที่คิดว่าตัวเอง - มีความสามารถเต็มรูปแบบเพื่อเปลี่ยนแปลงตัวเองขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ความหนาแน่น ความดัน หรือพลังงานภายในจะเปลี่ยนไป ปริมาณของพลังงานที่ทำให้การเปลี่ยนแปลงนี้จะพิจารณาจากคุณสมบัติของวัสดุ ความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณพลังงานที่ต้องใช้ และระดับของการเปลี่ยนแปลงเฉพาะควบคุมพฤติกรรมของวัสดุทั้งหมด รวมทั้งที่สมาร์ท - ในทางเทคนิคที่มีประสิทธิภาพสูงและแบบวัสดุสิ่งทอ , คุณสมบัติและความสัมพันธ์ระหว่างการเปลี่ยนแปลงสภาพและการถ่ายโอนพลังงานที่ไม่ซับซ้อน มันเป็นตรงไปตรงมา - ถ้าพวกเขาได้รับพลังงานหรือสิ่งเร้าจากภายนอก สภาพแวดล้อม พวกเขาไม่ทำเปลี่ยนแปลงใด ๆเกี่ยวกับมัน พวกเขาจะต่อต้าน หรือดูดซึมได้10 . วิศวกรรมสิ่งทอวัสดุความสะดวกสบายประสิทธิภาพสูงป้องกันความทนทานลักษณะความคงทนของ
การแปล กรุณารอสักครู่..
