当纺织工艺与智能科技跨界融合，会碰撞出怎样的火花？
智能纺织品正在成为纺织产业的一项重要创新。它们将传感器、电子元件嵌入纺织品中，赋予了纺织品更多的功能。
近年来，国内纺织行业相关高校团队、国家先进功能纤维创新中心和行业企业在该领域加大跨学科跨领域的科技研发，形成了丰富的研发成果与产品。围绕“智能运动”“智慧防护”“智慧医疗康养”方面需求的增长，产业用纺织品行业在该领域显示出蓬勃活力。
担起医疗康养使命
担起医疗康养使命
近几年，以医疗康养、安全防护为代表的功能性医用纺织品逐渐被应用到人们日常生活的各个方面。青岛大学教授田明伟表示，智能纺织品应用于医疗康养，已成为产业用纺织品发展的一个重要方向。
在久坐状态下，人体臀部与椅面之间的压力是形成褥疮的主要原因。青岛大学研发出一款坐起站立监测纺织品。该产品可实时监测人体臀部与椅面之间的压力分布，通过可视化数据清晰显示压力分布情况，提醒使用者或护理人员及时调整坐姿，防止形成褥疮。
田明伟表示，青岛大学健康与防护智能纺织品研究中心致力于健康与防护智能纺织品的前沿交叉学科研究，创新提出智能纺织新产品基础研究与产业化开发方案，在智能纺织与健康监护装备开发方面取得了显著成果。
田明伟团队还研发出具有自主知识产权的握力评估手套、足底压力分析仪、褥疮监测床垫、十二导联心电衣、主动发光示警服装等产品，可用于无扰健康监测和智能居家健康评估预警与干预等领域。
香港理工大学教授陶肖明团队研发出织物智能交互系统、定制化医用压力袜及能够评估压力的智能仿生变形腿模型、智能运动恢复穿戴系统、肢体肌肉运动监测系统、帕金森辅助智能穿戴系统及安全环保型抗菌材料等多项智能纺织技术与创新产品。
织物智能交互系统实现了对视觉、听觉、触觉等感知方式和织物结构的无缝集成，可用于健康和医疗领域、智能家居等用途。
定制化医用压力袜及能够评估压力的智能仿生变形腿模型，基于三维人体扫描数据中提取的关键参数，应用自主设计的CAD/CIM(计算机辅助设计/计算机集成制造)技术，可使患者穿着更舒适，提高患者对穿着医用压力袜的依从性。
智能运动恢复穿戴系统是便携、智能、个性化的可穿戴系统，可于10秒内在5℃-40℃的温度范围内实现按需切换，且温度分布均匀，可帮助运动员在比赛间隙快速恢复体力。
肢体肌肉运动监测系统可以实时、连续地测量关节角度和骨骼肌厚度变化，再配合已建立的生物力学模型，可以估测运动员的骨骼肌在运动中的收缩力，应用于康复和运动训练领域。
帕金森辅助智能穿戴系统能实时准确地识别异常步态，并及时进行提示，有效提升帕金森症患者的行动能力，改善患者生活质量。
针对关节损伤患者对人体热疗的需求，苏州大学纺织与服装工程学院纺织行业智能纺织服装柔性器件重点实验室开发了兼具运动检测和电-热转换的复合纱线，并通过织造工艺制备兼具运动检测和电热理疗的智能护膝，以及基于智能服装系统制备的能够实时监测心跳、呼吸等生理信号的智能服装以及智能显示纺织品等。智能服装系统通过在紧身运动服的肘部、腹部、腕部、胸部等处无痕植入具有微型化、多通道信号采集器的应变传感纤维纱线，能够对穿着者进行运动及生理信号的多相采集，并通过无线蓝牙技术将数据发送到手机应用程序，实现心跳、呼吸、运动数据的实时处理、显示与存储。
元罡(广州)智能科技有限公司研发的“柔性感测仪”，采用世界前沿的柔性织物应变传感器，运用人工智能算法和数据分析引擎，可实时和长期监测男性生理功能参数，实现远程居家监测。医生可根据分析监测数据制定个性化诊疗方案，是男性健康管理领域的一大创新突破。
拓展应用领域
在野外，集成了数千个发电织物单元的帐篷，可在户外露营时直接为手机等电子设备充电。东华大学先进功能材料课题组致力于可穿戴领域的新材料、器件、服装系统等的科学研究以及技术的产业化。该团队最近研发出一种可持续的吸湿-蒸发发电技术和循环发电织物(Mac-fabric)。
该项技术基于织物中的单向导湿和负电荷通道诱导的电荷分离，可以实现持续的恒压发电。在40%的相对湿度和20℃温度环境下，单片Mac-fabric织物可实现0.144瓦/平方米的高功率电流输出。在实际应用中，可通过采集空气中水分的能量，为手机等电子产品供能。Mac-fabric发电织物具有重量轻(300克/平方米)、柔软等特性，未来可应用于户外可穿戴或便携式能源。
在绿色能源与智能交互纤维织物和热电纺织品、无线触控织物等最新技术成果方面，东华大学教授张坤团队通过能量转换(热电)和存储(电化学)材料，以及纤维电子学的基础研究和相关产业化技术，开发出热电纺织品(TET)。
TET热电纺织品是由无机热电块体直接编织而成，织造面积可达1550平方厘米，具有耐用、可洗涤、贴合皮肤、可穿戴的特性。TET在34℃微风环境下，能使体表温度迅速稳定在约11.8℃左右，冷却能力达到553.7瓦/平方米；在25℃的温差下产生6.13瓦/平方米的电流功率密度，可在穿戴场景中稳定为手机、平板电脑等电子设备供电。
重庆大学教授范兴团队专注于柔性纤维光伏电池、储能电池及传感器等器件的开发，结合传统编织工艺，将其与衣物纤维编织成柔性自供电集成电子织物。该团队展示的自供电集成电子织物，可以做成窗帘、沙发套、床垫、挎包等，可将太阳能转化为日常供电的来源，不仅美观舒适，还可解决现存智慧家居对供电、环保的要求，并且可进一步应用到物联网、大数据、远程医疗、智慧城市、公共安全、老年康养等领域。
在功能织物领域，如何将柔性电子材料、空气过滤、保温隔热、油水分离和生物材料等功能性元素“编织”成“衣”，一直是产业用纺织品的攻关课题。
国家先进功能纤维创新中心的碳纳米管复合发热技术、气纺技术、复合材料网纱技术等最新研究成果解决了这一难题。
碳纳米管复合发热技术以碳纳米管为基本材料，将柔性导电薄膜在内共7层材料进行压合，并加入温控、线材等组件制成碳纳米管复合柔性发热模组，从而实现多档调节及智能精准控温，可广泛应用于服饰、家纺，以及极寒环境特种加热装备、新能源汽车及其衍生用品加热系统、户外场馆建设等领域。气纺技术是一种新的纳米纤维制备技术，通过这种技术制备的纳米纤维膜与锦纶四面弹面料复合后的成品面料柔软舒适，防水耐磨，透气性能远优于常规冲锋衣面料，适用于轻运动、轻旅游等。与静电纺丝相比，气纺技术的生产效率可提高50倍以上，且透湿透气指标优异，在功能性织物领域具有良好的应用前景。
以新型碳纳米管复合发热技术和柔性拉伸传感材料为基础，魏桥纺织股份有限公司最新开发出“蔚蓝”智能运动服装系列产品。该系列产品一方面通过纺织柔性导电传感技术，将人体运动状态经应用程序上传到云端进行专项分析，实现对运动过程的实时监控；另一方面，利用碳纳米管柔性加热片及弹性导线耐弯折、可水洗、升温迅速等特点，可制成智能控温助眠枕、智能加热防护服、加热理疗腰带及手套等功能性纺织品。
深圳智裳科技有限公司通过将电子技术与纺织工艺相结合，为用户提供穿戴的交互式体验。公司研发的智能防护类加热冲锋衣、加热鞋等创新产品，可满足日常户外穿着的舒适需求，不仅能与手机连接，还可水洗。加热类产品年销量超过10万件。
创新材料工艺空间
高性能纺织新材料的应用，进一步推动产业用纺织品向个性化、多功能、高端化迈进。
在烈日炎炎的夏季，一件功能性车衣能将车内温度最多降低约30℃，这是华中科技大学研发的具有高效降温技术的纺织品。
华中科技大学教授陶光明团队研发的无源降温服饰采用先进零能耗高效降温技术，可实现对人体或其他覆盖物的高效物理降温功能。该服饰手感柔软、舒适亲肤。夏季在户外，相较于白色棉织物，可将人体体表的温度降低近5℃。该团队与合作单位已建成了光学超材料降温纤维生产线，实现了年产千吨级的稳定生产。
北京服装学院发挥在服装新材料和高性能服装研发方面的独特优势，研发出可随外界电流的改变而改变颜色与图案的T恤衫。利用纤维织物导电传感技术，北京服装学院材料设计与工程学院刘继广智能纤维纺织品创新团队研发的变色导电油墨和变色导电纤维，能织成点对点电阻达到103欧姆的高导电纤维织物，使纺织品具有敏感的导电传感和光学变化机制。利用这种技术设计制备的传感鞋垫、口罩、护腕、手套以及柔性触控面料，在监测人体重心变化、肢体运动、呼吸等生理运动方面显示出高度的灵敏性。
复旦大学研发的莱特美发光纤维纱线，看似普通，却能发出白、蓝、绿、红、粉、紫、橙多种颜色的光芒。这种纤维柔软、质轻、直径可控，具有发光、能量存储、能量捕获及传感等功能，可像普通纱线一样经过缝纫、编织、刺绣、针织等工艺加工成织物，适用于汽车内饰、智能穿戴、信息电子、智能家居、玩具饰品等诸多应用场景。
青岛大学研发的一款基于交流电致发光原理的智能发光纤维，拓展了发光纤维的应用方向。该纤维具备主动发光能力，可发出80坎德拉/平方米的光亮，适用于阅读的环境亮度。同时，这款发光纤维解决了目前穿戴环境中存在的透气、透湿、柔性加工等局限性，在先进示警服装、地毯、墙布等柔性显示领域具备广阔的应用前景。
传统纺织产品从纺纱、织造、印染、后整理，到裁剪、缝合成衣，工艺流程长。武汉纺织大学研发的全成型针织产品，采用三维一次成型工艺织造技术生产，彻底改变了传统工艺的复杂冗长难题，具有流程短、多样化、结构稳定、透气舒适等工艺优势。基于这种技术开发的全成型保暖服，具备单向导湿、保暖速干等功能，已在西藏、青海地区-20℃极寒环境下得到应用。
南通大学以纳米高阻隔层为内层结构，研制出主动抗菌、抗病毒防护服。这款带有双向调温装置的多功能防护服，采用多层复合结构防护面料，可有效调节衣内微环境，实现制冷19℃-26℃、制热26℃-40℃可调，提升了穿着的舒适感。防护服抑菌率和抗病毒活性率可达99%，抗合成血液穿透性6级，透湿率≥8000克/平方米·天，并且可重复使用，洗消50次后抑菌率≥99%，抗病毒活性率≥91%。
香港理工大学的孵化企业益曜科技有限公司，研制出一种基于聚羟基烷酸酯(PHAs)的安全环保型抗菌材料。该类材料可完全实现生物降解、无毒，对金黄葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌、耐药细菌、新型冠状病毒，以及H1N1和H3N2病毒的杀灭率超过99.99%，可用作医疗卫生用品、服装及家用纺织品的整理剂。与目前商业化的抗菌剂相比，这种新型PHAs材料在生物安全性、生物可降解性、稳定性、低碳排放和成本效益方面都具有明显优势，可为人们带来更绿色、健康和安全的生活。
