智慧布料：時尚與能源的未來

無需外部電源即可監控您的體溫、追蹤您的活動或讓您保持舒適。

想像一下，衣服可以監測您的體溫、追蹤您的活動或讓您保持舒適，無需外部電源。

嗯，由於科技和服裝交叉領域發生的所有研究和開發，所有這一切以及更多正在迅速成為現實。

科技進步使我們的手機和家用電器變得更加智能，從而改變了我們的生活。現在，甚至我們的衣服也變得智能，釋放出各種可能性，為令人興奮和更永續的未來鋪平道路。

全球智慧紡織品市場價值已達 41 億美元，預計到 2032 年將增至 245 億美元。有趣的是，根據 Markets and Markets 的數據，能量收集目前佔據該市場的最大份額。

能量收集正在將環境能量轉換為電能，為自主電子設備供電。這種能量可以從各種來源獲取，包括機械能量和熱能量。為了製造能量收集紡織品，通常將活性材料添加到紡織品的表面或編織或刺繡到其中。

這種智慧織物有可能用作電池的替代品，因為電池僅包含有限的能量，因此需要充電或定期更換。在穿戴式紡織品應用中，電池往往是堅硬、笨重的物品，必須在清洗前移除，因此需要改進。

雖然仍處於相對早期階段，但在技術進步、設計、消費者需求、小型化和政府政策等因素的推動下，該行業正在快速成長。

現在，讓我們來看看該領域令人興奮的創新以及我們所穿衣服的真正力量！

智慧布料將體熱轉化為電能

滑鐵盧大學的研究人員與江南大學紡織科學與工程的領先機構合作取得了一項令人興奮的最新成果，他們創造了一種智能織物，可以將身體和陽光的熱能轉化為電力。

這種智慧織物能夠發電、觀察健康指標並追蹤身體活動。這些感測器使織物能夠檢測溫度變化並監控壓力、應力和化學成分。

這種織物的一個有前途的應用是智慧口罩，它可以追蹤你的呼吸溫度和速率，並檢測化學物質以幫助識別肺癌和病毒等疾病。滑鐵盧可印刷電子材料實驗室主任、化工系教授 Yuning Li 表示：

「我們開發了一種具有多功能感測能力和自供電潛力的織物材料，使我們更接近智慧織物的實際應用。」

團隊設計的織物是柔性的、基於 MXene 的熱電織物，可以精確確定應變刺激和溫度。為了實現這一目標，團隊在尼龍織物的表面開發了一層黏合性聚多巴胺 (PDA)，這有助於透過氫鍵連接 MXene。

MXene 因其罕見的層狀結構、柔韌性、大表面積、導電性和金屬導電性、生物相容性、親水性、尺寸可調性和豐富的表面化學性質等特性而受到廣泛關注。研究指出：

「所得的基於MXene 的熱電織物具有出色的溫度檢測能力和循環穩定性，同時還具有出色的靈敏度、快速響應能力（60 毫秒）和卓越的應變感測耐用性（3200 次循環）。 ”

這種新穎的面料不僅比市場上其他面料更具成本效益、耐用且穩定，而且與當前需要頻繁充電的可穿戴設備不同，這種面料無需外部電源即可運行。透過這種方式，該研究展示了將導電聚合物和 MXene 與現代織物技術相結合，以推動智慧織物的發展的巨大潛力。

注意到科技領域的各種進步，包括人工智慧，它正在迅速發展，為健康監測以及食品和藥品的保存提供先進的信號處理，李認為所有這些進步都依賴於「全面的數據收集，而傳統感測器——通常很麻煩、昂貴且難以操作——無法實現。

雖然這種創新織物標誌著在使這些應用變得可行方面取得了重大進展，但研究人員現在將專注於進一步提高織物的功能並將其與電子系統相結合。智慧型手機應用程式也可能是未來開發的一部分，用於追蹤織物中的數據並將其傳輸給醫療保健專業人員，以進行即時、非侵入性的健康監測。

未來的先鋒布料

智慧服裝的進步在一段時間以來一直在迅速發生。 2016 年，亞特蘭大佐治亞理工學院的研究人員創造了一種微電纜電力織物，可以從陽光和運動中收集能量。

為此，科學家們用細纖維太陽能電池和摩擦奈米發電機編織了線。由此產生的智慧織物具有 320μm 厚的單層，可整合到帳篷、窗簾和各種衣服中。根據研究，紡織品可以直接

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