Fabrik Pintar: Masa Depan Fesyen dan Tenaga

yang memantau suhu anda, menjejaki aktiviti anda atau memastikan anda selesa dengan sendirinya tanpa memerlukan sumber kuasa luaran.

Bayangkan pakaian yang memantau suhu anda, menjejaki aktiviti anda atau membuatkan anda selesa dengan sendirinya tanpa memerlukan sumber kuasa luaran.

Nah, semua ini dan banyak lagi menjadi kenyataan dengan pantas berkat semua penyelidikan dan pembangunan yang berlaku di persimpangan teknologi dan pakaian.

Kemajuan teknologi telah mengubah kehidupan kita dengan menjadikan telefon dan peralatan rumah kita lebih pintar. Kini, malah pakaian kami menjadi pintar, membuka kunci kemungkinan yang membuka jalan untuk masa depan yang menarik dan lebih mampan.

Pasaran tekstil pintar global sudah bernilai $4.1bln dan diunjurkan meningkat kepada $24.5 bln menjelang 2032. Menariknya, penuaian tenaga kini menyumbang bahagian terbesar pasaran ini, menurut Pasaran dan Pasaran.

Penuaian tenaga adalah menukar tenaga ambien kepada tenaga elektrik untuk menggerakkan peranti elektronik autonomi. Tenaga ini boleh dituai daripada pelbagai sumber, termasuk mekanikal dan haba. Untuk mencipta tekstil penuai tenaga, bahan aktif biasanya ditambah pada permukaan tekstil atau ditenun atau disulam ke dalamnya.

Fabrik pintar seperti ini berpotensi digunakan sebagai alternatif kepada bateri, yang memerlukan pengecasan semula atau penggantian berkala kerana ia hanya mengandungi jumlah tenaga yang terhad. Dalam aplikasi tekstil boleh pakai, bateri cenderung menjadi item yang tegar dan besar yang mesti ditanggalkan sebelum dicuci dan oleh itu memerlukan penambahbaikan.

Walaupun masih di peringkat awal, sektor ini berkembang pesat, didorong oleh gabungan faktor, termasuk kemajuan teknologi, reka bentuk, permintaan pengguna, pengecilan dan dasar kerajaan.

Sekarang, mari kita lihat inovasi menarik dalam sektor ini dan kuasa literal pakaian yang kita pakai!

Kain Pintar untuk Menukar Haba Badan Kepada Elektrik

Salah satu perkembangan terkini dan menggembirakan telah dibuat oleh penyelidik dari University of Waterloo dengan kerjasama institusi terkemuka dalam sains tekstil dan kejuruteraan di Universiti Jiangnan, yang mencipta fabrik pintar yang menukarkan tenaga haba daripada badan dan cahaya matahari kepada kuasa elektrik .

Fabrik pintar ini mempunyai keupayaan untuk menjana kuasa, memerhati metrik kesihatan dan menjejaki aktiviti fizikal. Penderia ini membolehkan fabrik mengesan perubahan suhu dan memantau tekanan, tekanan dan komposisi kimia.

Aplikasi yang menjanjikan bagi fabrik ini ialah topeng muka pintar yang boleh menjejaki suhu dan kadar nafas anda serta mengesan bahan kimia untuk membantu mengenal pasti keadaan seperti kanser paru-paru dan virus. Menurut Yuning Li, pengarah Makmal Bahan Elektronik Boleh Cetak di Waterloo dan seorang profesor di Jabatan Kejuruteraan Kimia:

“Kami telah membangunkan bahan fabrik dengan keupayaan penderiaan pelbagai fungsi dan potensi kuasa diri (yang) membawa kami lebih dekat kepada aplikasi praktikal untuk fabrik pintar.”

Fabrik yang direka oleh pasukan adalah fleksibel, berasaskan MXene, termoelektrik, dan boleh menentukan dengan tepat rangsangan dan suhu. Untuk mencapai matlamat ini, pasukan membangunkan lapisan polidopamin pelekat (PDA) pada permukaan fabrik nilon, yang memudahkan pelekatan MXene melalui ikatan hidrogen.

MXene telah menarik banyak perhatian kerana gabungan sifatnya yang jarang berlaku seperti struktur berlapis, fleksibiliti, luas permukaan yang besar, kekonduksian elektrik dan logam, biokompatibiliti, hidrofilik, kebolehtalakan saiz dan kimia permukaan yang kaya. Kajian itu menyatakan:

"Fabrik termoelektrik berasaskan MXene yang terhasil mempamerkan keupayaan pengesanan suhu yang luar biasa dan kestabilan kitaran sambil juga memberikan kepekaan yang sangat baik, tindak balas pantas (60 ms) dan ketahanan yang luar biasa dalam pengesan terikan (3200 kitaran)."

Fabrik novel bukan sahaja lebih menjimatkan kos, tahan lasak dan stabil berbanding fabrik lain di pasaran, tetapi tidak seperti peranti boleh pakai semasa yang memerlukan pengecasan yang kerap, fabrik ini boleh beroperasi tanpa memerlukan sumber kuasa luaran. Dengan cara ini, penyelidikan menunjukkan potensi besar untuk mengintegrasikan polimer konduktif dan MXene dengan teknologi fabrik moden untuk kemajuan fabrik pintar.

Memperhatikan pelbagai kemajuan yang dicapai dalam teknologi, termasuk AI, yang berkembang pesat untuk menawarkan pemprosesan isyarat lanjutan untuk pemantauan kesihatan dan pemeliharaan makanan dan farmaseutikal, Li berhujah bahawa semua kemajuan ini bergantung pada 'pengumpulan data yang komprehensif, yang penderia tradisional—seringkali menyusahkan, mahal, dan sukar digunakan—tidak dapat dicapai.' Ini menjadikan penderia bercetak, tertanam dalam fabrik pintar, sesuai untuk pengumpulan dan pemantauan data berterusan, tambah Li.

Während dieser innovative Stoff einen erheblichen Fortschritt bei der Machbarkeit dieser Anwendungen darstellt, werden sich die Forscher nun darauf konzentrieren, die Fähigkeiten des Stoffes weiter zu verbessern und ihn in elektronische Systeme zu integrieren. Eine Smartphone-App könnte ebenfalls Teil dieser zukünftigen Entwicklung sein, um Daten aus dem Gewebe zu verfolgen und an medizinisches Fachpersonal zu übertragen, um eine nicht-invasive Gesundheitsüberwachung in Echtzeit zu ermöglichen.

Wegweisende Stoffe der Zukunft

Der Fortschritt bei intelligenter Kleidung schreitet schon seit einiger Zeit rasant voran. Im Jahr 2016 haben Forscher des Georgia Institute of Technology in Atlanta ein Mikrokabel-Stromnetz entwickelt, das Energie aus Sonnenlicht und Bewegung gewinnen könnte.

Dafür haben die Wissenschaftler Fäden mit dünnen, faserbasierten Solarzellen und triboelektrischen Nanogeneratoren verwoben. Der resultierende intelligente Stoff hatte eine 320 μm dicke Einzelschicht und konnte in Zelte, Vorhänge und verschiedene Kleidungsstücke integriert werden. Das Textil könnte laut Studie direkt

Atas ialah kandungan terperinci Fabrik Pintar: Masa Depan Fesyen dan Tenaga. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!