전자 텍스타일

E-textiles
"스마트 셔츠"는 여기서 리다이렉트됩니다.셔츠 스타일은 와이셔츠를 참고하세요.
패션의 일부로서 LED와 광섬유

전자 섬유 또는 전자 직물은 배터리, 조명, 센서 및 마이크로 컨트롤러와 같은 전자 부품을 내장할 수 있도록 하는 직물입니다.이들은 부가가치를 [1]제공하는 신기술로 개발된 직물인 스마트 섬유와 혼동해서는 안 된다.많은 스마트 의류, 웨어러블 기술 및 웨어러블 컴퓨팅 프로젝트에는 e-textile [2]사용이 포함됩니다.

전자 섬유는 마이크로 컨트롤러, 센서 및 액추에이터와 같은 전자 요소와의 매끄러운 통합에 중점을 두고 있기 때문에 웨어러블 컴퓨팅과는 다릅니다.게다가, 전자 텍스타일은 착용할 수 있을 필요가 없다.예를 들어, e-textile은 인테리어 디자인에서도 볼 수 있습니다.

섬유공학의 관련 분야에서는 전자 및 계산 기능이 섬유 섬유에 어떻게 통합될 수 있는지 알아봅니다.

Cientifica Research의 새로운 보고서는 섬유 기반 웨어러블 기술의 시장, 이를 생산하는 기업 및 가능 기술에 대해 조사합니다.이 보고서에서는 다음과 같은 3세대의 섬유 웨어러블 기술을 소개합니다.

  1. "1세대"는 의류에 센서를 부착합니다.이 접근법은 현재 아디다스, 나이키, 언더아머와 같은 스포츠웨어 브랜드에서 취해지고 있다.
  2. 삼성, 알파벳, 랄프 로렌, 플렉스 등 기존 제품에서 보듯 2세대 제품은 의류에 센서를 내장하고 있다.
  3. "3세대" 웨어러블에서 의복은 센서입니다.이를 위해 압력, 변형률 및 온도 센서를 만드는 기업이 늘고 있습니다.

향후 전자 텍스타일 애플리케이션은 스포츠 및 웰빙 제품 및 환자 모니터링을 위한 의료기기를 위해 개발될 수 있다.기술직물, 패션 및 엔터테인먼트도 중요한 [3]응용분야가 될 것입니다.

역사

전자 텍스타일, 전도성 스레드 및 패브릭을 만드는 데 필요한 기본 재료는 1000년 이상 지속되어 왔습니다.특히, 장인들은 수세기 [4]동안 종종 금과 은으로 된 미세한 금속박일을 직물실로 감아왔다.예를 들어, 엘리자베스 1세 여왕의 많은 가운은 금으로 싸인 실로 수놓아져 있었다.

19세기 말, 사람들이 발전하고 전기 기구에 익숙해지면서, 디자이너와 엔지니어는 전기를 의류와 보석과 결합하기 시작했고, 조명과 모터로 된 목걸이, 모자, 브로치 및 [5][6]의상을 개발했습니다.예를 들어, 1800년대 후반에는 칵테일 파티 [7]엔터테인먼트를 제공하기 위해 Electric Girl Lighting Company에서 가벼운 이브닝 가운을 입은 젊은 여성들을 고용할 수 있었다.

1968년, 뉴욕시에 있는 현대 공예 박물관은 기술과 의류 사이의 관계에 초점을 맞춘 Body Covering이라고 불리는 획기적인 전시회를 열었다.이 쇼는 우주 비행사들의 우주복과 팽창,[8] 수축, 조명, 난방 및 냉각이 가능한 옷을 선보였다.이 컬렉션에서 특히 주목할 만한 것은 일렉트로루미네센스 파티 드레스와 알람 [9]사이렌을 울릴 수 있는 벨트 등 전자 패션 라인을 창조한 디자이너 다이애나 듀의 작품이다.

1985년, 발명가 해리 웨인라이트는 처음으로 완전히 애니메이션화된 스웨터를 만들었습니다.셔츠는 광섬유, 리드, 그리고 개별 애니메이션 프레임을 제어하는 마이크로프로세서로 구성되어 있었다.그 결과는 셔츠의 표면에 전시된 풀컬러 만화였다. 1995년, 웨인라이트는 광섬유를 섬유로 가공할 수 있는 최초의 기계를 발명했고, 1997년, 셀바흐 기계에서 독일 기계 디자이너인 헤르베르트 셀바흐를 고용하여 월을 생산했다.광섬유를 유연한 재료에 자동으로 삽입할 수 있는 최초의 CNC 머신.1989년 LED/광학 디스플레이와 기계에 기반한 12개의 특허 중 첫 번째 특허를 받은 CNC 기계는 1998년 디즈니 파크용 애니메이션 코트의 제작을 시작으로 1998년에 생산에 들어갔습니다.LED/광학 디스플레이를 채용한 최초의 ECG 바이오 물리 디스플레이 재킷은 2005년 웨인 라이트와 Exmovre의 CEO인 David Bychkov가 블루투스를 통해 데님 재킷의 임베디드 머신 워셔블 디스플레이에 연결된 시계에 GSR 센서를 사용하여 개발했으며 워싱턴 DC에서 열린 스마트 패브릭 컨퍼런스에서 시연되었습니다.2007년 5월 7일웨인라이트는 미국 애리조나주 피닉스에서 열린 플렉스텍 플렉시블 디스플레이 컨퍼런스에서 2006년 BAE시스템스에 평가 의뢰해 201년 NASA로부터 명예로운 언급상을 받은 적외선 디지털 디스플레이를 선보였다."미래 설계" 콘테스트에서 0점 획득.MIT 직원들은 1999년 "Wearable Computer" 연구에 관심을 끌기 위해 연구원들이 시연에서 입을 수 있도록 완전히 애니메이션 된 코트를 여러 벌 구입했습니다.Wainwright는 2012년 6월 5일 호주 멜버른에서 열린 섬유 및 컬러리스트 회의에서 연설을 의뢰받았습니다.여기서 그는 스마트폰으로 색을 바꾸고 디지털 디스플레이 없이 휴대폰으로 발신자를 표시하며 지갑과 개인 IT를 보호하는 WIFI 보안 기능을 포함하는 패브릭 창작물을 시연하도록 요청받았습니다.도난으로부터 ms.

1990년대 중반, 스티브 만, 태드 스타너, 샌디 펜트랜드가 이끄는 MIT 연구팀은 웨어러블 컴퓨터를 개발하기 시작했습니다.이 장치들은 몸에 부착되고 운반되는 전통적인 컴퓨터 하드웨어로 구성되었다.이러한 연구자들이 직면한 기술적, 사회적, 디자인적 과제에 대응하여 Maggie Orth와 Rehmi Post를 포함한 MIT의 다른 그룹은 이러한 장치를 의류 및 기타 소프트 기판에 보다 우아하게 통합하는 방법을 모색하기 시작했습니다.그 중에서도 디지털 전자제품과 도전성 패브릭을 통합하는 방법을 연구하여 전자회로를 [10][11]자수하는 방법을 개발하였다.Lilypad Arduino라고 불리는 상용화된 최초의 Arduino 기반 마이크로 컨트롤러 중 하나는 Leah Buechley에 의해 MIT Media Lab에서 만들어졌습니다.

CuteCircuit과 같은 패션 회사들은 그들의 오트쿠튀르 컬렉션과 특별 프로젝트에 e-textiles를 활용하고 있다.CuteCircuit의 Hug Shirt는 사용자가 옷 안에 있는 센서를 통해 전자 포옹을 보낼 수 있게 해준다.

개요

전자 직물 분야는 크게 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

  • 도체, 집적회로, LED, OLED 및 기존 배터리와 같은 고전적인 전자 장치를 [12]의류에 내장한 전자 섬유.
  • 전자제품이 [13]직물 기판에 직접 통합된 전자방직물.여기에는 도체 및 저항기와 같은 수동 전자 장치나 트랜지스터, 다이오드 및 태양 전지 같은 능동 부품이 포함될 수 있습니다.

전자방직물은 주로 전도성 실, 섬유, 직물이며, 나머지 절반은 폴리아세틸렌, 폴리페닐렌비닐렌 등의 전도성 고분자를 사용한다.[14]

대부분의 연구 및 상업용 전자 텍스타일 프로젝트는 섬유에 내장된 전자 부품이 고전적인 전자 장치 또는 부품에 연결되는 하이브리드입니다.예를 들어 전도성 섬유 직물을 이용해 완전히 섬유 형태로 만든 터치 버튼은 음악 플레이어나 LED 등의 장치에 연결하여 디스플레이를 [15]형성한다.

생리 및 환경 모니터링용 인쇄 센서는 [17]면화,[18] 고어텍스, 네오프렌 [19]등의 섬유에[16] 통합되었습니다.

센서

전통적인 면, 폴리에스테르, 나일론 소재부터 기능이 통합된 고급 케블라 소재까지 스마트한 직물 원단을 만들 수 있습니다.그러나 현재는 전기 전도성을 가진 직물이 [20]주목받고 있습니다.전기 전도성 직물은 직물 및 직물 주위에 금속 나노 입자가 퇴적되어 생산되어 왔다.결과적으로 금속 직물은 전도성이 높고 친수성이 있으며 높은 전기 활성 표면적을 가집니다.이러한 특성은 DNA와 [21]단백질의 검출로 증명된 전기화학적 바이오센싱에 이상적인 기질을 만듭니다.

건강관리를 위해 개발되고 연구된 스마트 섬유(원단) 제품은 섬유 기반 센서 전자제품이 포함된 직물과 기존의 센서 전자제품을 봉합한 직물 두 종류가 있다.직물을 사용하여 직물에 전기 전도성을 가진 실을 삽입하여 "마더보드"로 사용할 수 있는 직물을 얻을 수 있음을 보여 줍니다.젖은 젤 심전도 전극과 같은 신체에 있는 여러 센서를 신호 획득 전자 장치에 연결할 수 있습니다.이후 연구에 따르면 전도성 실은 은으로 코팅된 직물이나 금속 메시 또는 [22]직물에 짜여진 전도성 금속 코어로 만들어진 섬유 기반 센서를 제작하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다.

연구에서 심전도 센서 전극이 있는 의복 제작에는 두 가지 광범위한 방법이 있습니다.

  • 기능화 또는 센서 요소와 완제품의 통합을 통한 완제품.이 접근법에는 의복의 적절한 위치에 전극을 단순히 스티치하거나 적정한 위치에 기능성 재료를 전달하는 증착 기술을 사용하여 완성된 전극을 완제품 의복에 통합하는 작업이 포함됩니다.
  • 미완성의 옷.의류 제작 공정에서 스마트 소재의 도입.완제품의 접근방식에서는 [22]직물 제조 기술을 사용하여 기능성 재료를 포함한 직물 또는 부직포를 형성합니다.

파이브레트로닉스

기존 전자제품과 마찬가지로 섬유 섬유에 전자적 기능을 구축하려면 전도성 [citation needed]섬유와 같은 전도성 및 반도전성 재료를 사용해야 합니다.오늘날에는 금속 섬유와 섬유 섬유를 혼합하여 짜거나 [23]꿰맬 수 있는 전도성 섬유를 형성하는 상업용 섬유가 많이 있습니다.그러나 금속과 고전 반도체는 모두 단단한 재료이기 때문에 섬유는 사용 중 신축과 굽힘이 심하기 때문에 섬유 적용에는 적합하지 않습니다.

스마트 웨어러블은 [citation needed]의류에 내장될 수 있는 소비자용 연결 전자 장치입니다.

전자 텍스타일의 가장 중요한 문제 중 하나는 섬유가 세탁 가능해야 한다는 것입니다.따라서 세척 시 전기 부품을 절연하여 손상을 [24]방지해야 합니다.

전자 텍스쳐에 보다 적합한 새로운 전자 재료는 유기 전자 재료의 종류입니다. 전자 재료는 전도성, 반도체, [citation needed]잉크 및 플라스틱으로 설계될 수 있기 때문입니다.

이 랩에서 실증된 가장 고도의 기능에는 다음과 같은 것이 있습니다.

  • 유기섬유 트랜지스터:[25][26] 섬유 제조와 완전히 호환되며 금속을 전혀 포함하지 않는 최초의 섬유섬유 트랜지스터.
  • 섬유상의[27] 유기 태양전지

사용하다

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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