米産業用紡績品セミナーでハイテク知能の新体験を探る

 米国で開幕したばかりの3つの産業用機能性織物の前景技術シンポジウムでは、テーマはそれぞれ「インテリジェント電子織物市場展望」、「産業用織物技術の開拓アップグレード」、「先進材料とナノ技術」となっています。産業用織物はハイテクの機能性と持続性の方向に向かって発展しています。会議では専門家に頼んで機能性織物の最新技術と課題を説明してもらいます。これは医療とフィットネスの領域の生命体の監視測定の一つの重要な成果です。患者の手術中または手術後の凝血の危険性を軽減する圧力靴下の上に、電池の供給を調整できるハンドヘルド設備があり、患者は自分で靴下を調整することができます。培ったカーボンナノチューブの「森」を管軸でナノチューブ網にひき、その表面に粉末を吹き付け、これらのナノチューブ網を回転させて糸にし、綿や毛糸と混紡して導電性に優れた超伝導織物を形成します。本纸は、注目度の高い専门家の理论と実践の成果を読者に示している。

　電子知能の織物は仮想と現実をつなぎます。

□米国バージニア工科大学紡績実験室主任トム

最近私に深い影響を与えたのは、電子のスマート織物を販売サービスの一つの手段として、一つの製品だけと見なしてはいけません。以前の携帯電話会社のように、彼らが稼いだ利益は主に携帯電話本体からではなく、携帯電話のコストより低い価格で販売し、充電サービスを提供することで利益を得ています。

今一番興奮しているのは織物は外部の環境の変化や刺激を感知して反応する能力を備えています。特にセンサーと計算設備を統合した織物はスマートな服装や家庭やオフィス家具のカバーなどに使えます。私たち一人一人のニーズと動きを理解してください。

　同じ時間に複数のアプリケーションを実行します。

電子知能織物の米国市場の需要潜在力は侮れない。昔は大きすぎて、ほとんどの着用可能なコンピュータは服、ハードバック、ベルトなどの応用設備を入れていませんでした。しかし、電子知能テキスタイルの出現によって、私達は着ているスマートフォンを服に組み込むことができます。例えば、マサチューセッツ工科大学の科学者は電話やパソコンなどの電子機器を服に埋め込むことを試みています。

市場では、同じ時間に複数のアプリケーションを実行することができる電子知能織物が必要です。それらは単一用途、実用性に限りがある織物ではありません。初期の携帯電話の時代のように、19世紀80年代の携帯電話は体積が大きくて機能が単一ですが、今日の携帯はファッションと多機能が結合されています。

このビジョンに向かって、私たちはハードとソフトウェアの開発に力を入れています。一つの織物は同時に複数のアプリケーションを持つことができ、新しいアプリケーションに参加できます。さらに，電子知能織物のシミュレーション環境を設計開発しています。近い将来、電子知能織物はスポーツ、家庭健康モニタリング、ストレス反応、個人保護装備などの分野で強い成長を遂げる可能性があります。

これらの応用分野では、イギリスのある会社が、着ている人の心電図と心拍率を持続的に監視できるスマートTシャツを開発しました。この製品は織物とマイクロエレクトロニクスを結合し、生命体征監視技術とTシャツを融合させ、心電図測定器のインプラントを実現します。を選択しますTシャツ接続されているのは、軽くてSDメモリカードを持った測定素子で、手に持ったりTシャツのポケットに置いたりするのに便利です。リアルタイムのデータはSDカードに保存して、Bluetoothを通じてノートパソコンに送信します。このような移動設定は便利で、固定の心電図測定器と接続する必要がなく、多くの接続線を避けました。着用者に従って柔軟に移動し、監視能力が向上し、医療とフィットネス分野の生命体監視の重要な成果です。利益が明らかなので、多くの人はやはりその中の高いコストを負担したいです。

　販売サービスの一手段として

最近私に深い影響を与えたのは、電子のスマート織物を販売サービスの一つの手段として、一つの製品だけと見なしてはいけません。以前の携帯電話会社のように、彼らが稼いだ利益は主に携帯電話本体からではなく、携帯電話のコストより低い価格で販売し、充電サービスを提供することで利益を得ています。

しかし、実際には、電子知能織物も同様の機会があります。例えば、去年デンマークで開かれた「未来紡織専門家サミット」で、参加者が最も興味を持ったのはTシャツで、このTシャツは表示モードを変えることができます。実はこの例は概念だけです。この製品に必要な紡績技術はまだ開発されていません。それが利用可能であれば、服装会社はシャツの販売以外に、新しいデザインのシャツの表示モードも販売できます。シャツを一度に売るだけでなく、利益が得られます。このようなビジネスモデルも持続可能な発展を遂げました。お客様は新しいデザインモデルを簡単に購入することによって自分のタンスを更新することができます。

科学者は今後開発するデジタルのアパレルは：柔らかいスクリーンは絹のようにさわやかで滑らかで明るく美しいです。小さいボタンはボタンのように精巧で、装飾品に設計された光電池もポケットやステッチに薄められます。デジタルの服饰の目标は“现実を强めます”で、つまり现実世界と仮想世界の结合を强化して、それは现実世界の正常な光景に1つのメニューを加えたようで、人々はこのメニューを通して、いつでもどこでも自由に情报を疎通することができます。

　細胞増大剤の織物は軍需と民需を合わせます。

□米国先進技術繊維有限公司社長のデビッド

会社は医療分野の開発に専念しています。糖尿病患者のための圧縮靴下を開発しました。この靴下は手術中や手術後の凝血の危険を軽減できます。この製品も細胞増大剤のある織物を使っています。それだけではなく、センサーを織物に組み込んでいます。

当社は軍用織物に従事していましたが、多様な発展の必要性を強く感じました。軍用織物の市場が縮小し始めたからです。会社は今民間の方面に対してとても大きい興味があります。これは人気の下着会社のようです。今は完全に下着だけを作っていません。アパレルメーカー新しいベルトを開発します。技術の発展は往復します。これは既存のプラットフォームを強化したり、新しいブランドを創建したりします。医療、工業、軍事を問わず、各分野の解決策は互いに通じ合うものです。

　引張りで太くなると防爆性能が向上します。

会社は細胞増大剤を使用した織物を開発しました。この織物は弾性体を包んでいます。圧力の下で動くことができます。また、一定の方法で負の停松比を作成しました。

この織物は一メートルごとに動く回数と角度をコントロールできますので、その運動を操作できます。それを長く引くと、より小さな材料や薄い材料が得られます。しかし、爆発の中では「太っている」ということになります。その規模が拡大しているため、これは負のポアソン比です。その規模が拡大しても、エネルギーは緩和され、完全性は失われません。

細胞増大剤を使った織物は防爆材の製造に用いられ、多重爆弾の衝撃波に抗して伸びて厚くなります。これは私たちの日常経験とは逆に、例えば普通の縄跳びが長くなると細くなります。しかし、もっと硬い紐と一緒に巻きつけて、一緒に引張りますと、後者はきつくなります。縄跳びはそれを包み込みます。このペアは太くなります。ほとんどの防爆材料は爆発衝撃波のエネルギーに弱いが、この材料は厚みを増して衝撃波に抵抗し、元の状態に戻る。

　センサーが溶け込むことによって、より多くの圧縮空間がもたらされる。

現在会社は医療分野の開発に専念しています。糖尿病患者のための圧縮靴下を開発しました。この靴下は手術中や手術後の凝血の危険を軽減できます。この製品も細胞増大剤のある織物を使っています。それだけではなく、センサーを織物に組み込みました。

圧縮靴下は通常履くのが難しいです。この靴下は足の部分で適切な、可変的な圧縮を提供しています。圧縮靴下は脛骨、ふくらはぎ、足甲、足足足指、踵部、踵部、足底部分を含みます。その部分はそれぞれ適切な圧縮を受けることができます。すね、ふくらはぎ、足裏、足底部分は高い弾性糸を弾性線としています。ポリウレタンに基づく長繊維または長繊維共重合体繊維を単層で被覆した糸芯を内線として編む。靴下には電池の供給を調整できる手持ちの設備があり、患者は自分で靴下を調整することができます。会社は靴下に対していくつかコントロールを行って、その底と部分の上の部分に更に多くの圧縮の空間を生むことができます。私たちは年末に原型を交付し、直接テストに入ることを希望します。来年のこの頃には、製品が市場上に出現します。

さまざまな分野の間で緊密につながっています。一つの分野の新製品は他の分野に影響を与えます。先日、米国中央研究センターがヘルメット、手袋、ブーツの改善を希望しました。民间ではヘルメットは主に运动者のために设计されていますが、ヘルメットも军のために设计されています。これはつまり、ラグビーヘルメットを改善したら、直接に军に送ることができます。

　　カーボンナノチューブ材料は直接不織布に使用されます。

□ノースカロライナ州立大学フェリペ博士

テキサス大学ナノテクノロジーセンター教授は、まずカーボンナノチューブの「森」を作り、パイプの軸で50ナノメートルの厚さのナノチューブ網にひき、その表面に粉末を吹きかけます。ナノチューブ網の隙間に粉末が閉じ込められ、自由に動くことができなくなりました。これらのナノチューブ網はすぐさま回転して糸を作り、綿や毛糸と混紡し、導電性に優れた超伝導織物を形成します。

ナノファイバの驚くべき潜在的応用により，カーボンナノチューブの研究が最近注目されている。カーボンナノチューブの研究を通して、科学者たちは驚異的な剛性、強度、熱伝導性、電気性、高比表面積を見ました。カーボンナノチューブという材料はまだ紡績業界で大きな影響を及ぼす製品を作っていませんが、現在は新しい変化があり、高アスペクト比のカーボンナノチューブを生産する新しい方法があるので、直接に不織布に使うことが期待されています。

　　湿式非織布法による「バギー紙」の生産

カーボンナノチューブは特殊な構造を持つ一次元量子材料である。カーボンナノチューブは主に六角形に配列した炭素原子から数層から数十層の同軸円管を構成している。

カーボンナノチューブを用いて複合材料を作製でき，高強度，高導電，及び折りたたみ可能なカーボンナノチューブ膜を配向カーボンナノチューブ薄膜の層状固体集合により作製できた。この作製プロセスは簡単で，炭素ナノチューブ薄膜をアレイから連続的に引き出し，後に巻きつけて作るだけである。カーボンナノチューブ薄膜を巻く過程で，高分子ナノチューブ含有量の高分子複合材料を噴霧法により導入した。この複合材料は炭素繊維複合材料よりも優れた機械的性質と導電性を示した。国防、航空宇宙、空気、水ろ過などの分野で使えます。

また、カーボンナノチューブを原材料として使用して織物を生産することは可能な方法であり、湿式非織布の生産と類似した生産方法を利用することができる。まずカーボンナノチューブ材料を適当な溶媒中に分散させ，その後機械で撹拌する。次に溶液を濾過し、最後に発生した織物は通常「バギー紙」と呼ばれる。この製造法は主に二つの欠点がある。一つは短カーボンナノチューブが溶媒中で十分に分散できるとは限らない。第二に，開発過程において，溶媒乾燥管間の毛細管力はカーボンナノチューブ材料に影響を与えやすい。しかし、この二つの問題は解決策があります。

　　導電性は金属半導体に匹敵する。

カーボンナノチューブは非常に優れた導電性を持っている。カーボンナノチューブのサイズと構造を制御することにより，それらの導電性は金属または半導体に匹敵することができる。科学者たちは今カーボンナノチューブを使ってスマート織物を作ってみています。

スタンフォード大の研究チームが、カーボンナノチューブを「インク」にした。将織物この「インク」に浸漬して，カーボンナノチューブは織物表面に付着し，錯綜した繊維は電流のために導電性の通路を形成し，織物に良好な導電性を示した。織物を折り畳んで曲げたり洗濯しても、カーボンナノチューブは抜けません。このような新しい織物はエネルギーを貯蓄できます。「紡績電池」として使えます。軽くて安いです。迅速に充電できます。

テキサス大学ナノテクノロジーセンター教授は、繊維めっきのための粉末問題を解決しました。教授はまずカーボンナノチューブの「森」を作り、管軸で50ナノメートルの厚さのナノチューブ網にひき、その表面に粉末を吹き付けた。ナノチューブ網の隙間に粉末が閉じ込められ、自由に動くことができなくなりました。これらのナノチューブ網はすぐさま回転して糸を作り、また綿や糸と混紡して、導電性に優れた超伝導織物を形成しています。洗濯に耐えて、揉みに耐えられるだけでなく、自己清浄機能も持っています。