智能紡織品是一種能夠感知和響應(yīng)環(huán)境變化的紡織品!吨悄芗徔椘芳捌鋺(yīng)用/紡織科學(xué)與工程高新科技譯叢》從應(yīng)用領(lǐng)域的角度出發(fā),詳細(xì)介紹了三大類智能紡織品:醫(yī)療用智能紡織品,交通和能源用智能紡織品,起防護(hù)、安全和通信作用的電子紡織品。在每一大類中,以嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的態(tài)度討論了目前全球非常先進(jìn)的學(xué)術(shù)和工業(yè)實(shí)驗(yàn)室中獲得的各種研究成果、研究原型、相關(guān)科學(xué)問題及其解決方案,同時(shí)對(duì)智能紡織品的工業(yè)化進(jìn)展及面臨問題進(jìn)行了概括。 《智能紡織品及其應(yīng)用/紡織科學(xué)與工程高新科技譯叢》中理論與實(shí)踐內(nèi)容并行,案例豐富,不僅對(duì)學(xué)術(shù)界的研究人員和學(xué)生有參考價(jià)值,也對(duì)智能紡織品設(shè)計(jì)生產(chǎn)商和初創(chuàng)企業(yè)有所幫助。
1 智能紡織品及其應(yīng)用簡介
1.1 智能紡織品的定義
1.1.1 智能紡織品起源
1.1.2 目前現(xiàn)狀
1.1.3 未來發(fā)展趨勢(shì)
1.2 主要應(yīng)用領(lǐng)域
1.2.1 醫(yī)療領(lǐng)域
1.2.2 交通和能源領(lǐng)域
1.2.3 防護(hù)、安全、通信等電子產(chǎn)品領(lǐng)域
1.2.4 其他領(lǐng)域
1.3 智能紡織品及其市場(chǎng)準(zhǔn)備情況
1.3.1 智能服裝
1.3.2 外圍設(shè)備
2 智能紡織品在醫(yī)療保健中的應(yīng)用
2.1 前言
2.2 紡織品電極可以監(jiān)測(cè)什么
2.2.1 心電圖
2.2.2 肌電圖
2.2.3 腦電圖
2.3 紡織品電極和傳感器如何工作以及可以測(cè)量什么
2.3.1 應(yīng)變傳感器
2.3.2 壓力傳感器
2.3.3 溫度傳感器
2.3.4 熱通量傳感器
2.3.5 汗-濕度傳感器
2.3.6 氣體傳感器
2.4 在健康應(yīng)用中使用的紡織品驅(qū)動(dòng)器
2.4.1 加熱:將電熱絲整合到紡織品結(jié)構(gòu)中
2.4.2 電療:用于治療目的的紡織品電極
2.4.3 光發(fā)射:通過光動(dòng)力療法治療黃疸和癌癥
2.4.4 人造肌肉
2.5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
3 為視障人士設(shè)計(jì)的避障智能襯衫
3.1 前言
3.2 避障的電子紡織品架構(gòu)
3.2.1 硬-軟件基礎(chǔ)及耐磨性要求
3.2.2 電子元件與紡織品結(jié)構(gòu)的整合
3.3 智能襯衫概念模型
3.3.1 智能襯衫電路
3.3.2 襯衫上的電路布局
3.3.3 智能襯衫樣衣的結(jié)構(gòu)
3.4 智能襯衫避障和數(shù)據(jù)傳輸算法
3.4.1 避障策略
3.4.2 避障的神經(jīng)模糊控制算法
3.4.3 數(shù)據(jù)傳輸和微控制器編程
3.5 智能襯衫的傳感性能
3.5.1 障礙物和探測(cè)范圍的感知能力
3.5.2 振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的回避策略
3.5.3 加熱行為
3.5.4 可洗性
3.6 結(jié)論
3.7 未來發(fā)展趨勢(shì)
參考文獻(xiàn)
4 用于光動(dòng)力療法的發(fā)光紡織品
4.1 前言
4.1.1 光動(dòng)力療法
4.1.2 發(fā)光織物的原理
4.2 面料類型
4.2.1 繞組
4.2.2 刺繡
4.2.3 編織
4.2.4 總結(jié)
4.3 發(fā)光織物的未來
參考文獻(xiàn)
5 紡織品結(jié)構(gòu)中微膠囊活性物質(zhì)的控釋
5.1 前言
5.2 活性劑的控制釋放
5.2.1 定義
5.2.2 分類
5.2.3 紡織品結(jié)構(gòu)在控釋中的作用
5.3 活性劑的微膠囊化
5.3.1 方法
5.3.2 挑戰(zhàn)
5.4 將微膠囊嵌入紡織品結(jié)構(gòu)中
5.4.1 方法
5.4.2 挑戰(zhàn)
5.5 紡織品結(jié)構(gòu)對(duì)微膠囊活性劑控釋的影響
5.5.1 藥物
5.5.2 香水
5.5.3 其他
5.6 未來趨勢(shì)
5.7 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
6 醫(yī)用神經(jīng)肌肉電刺激背帶
6.1 前言
6.2 醫(yī)學(xué)背景信息
6.2.1 背部構(gòu)造
6.2.2 腰椎間盤突出癥及其治療
6.2.3 神經(jīng)肌肉電刺激
6.3 醫(yī)用背帶
6.3.1 背帶
6.3.2 神經(jīng)肌肉電刺激
6.4 測(cè)試結(jié)果和結(jié)論
參考文獻(xiàn)
7 監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)員生命體征傳感器的通信協(xié)議
7.1 前言
7.2 系統(tǒng)概述和網(wǎng)絡(luò)特性
7.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò):技術(shù)、應(yīng)用和挑戰(zhàn)
7.2.2 可穿戴系統(tǒng)的最新進(jìn)展、材料和特點(diǎn)
7.2.3 可穿戴技術(shù)在體育活動(dòng)中的應(yīng)用
7.3 無線通信技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)
7.3.1 無線局域網(wǎng)
7.3.2 藍(lán)牙
7.3.3 高速無線個(gè)人局域網(wǎng)
7.3.4 低速無線個(gè)人局域網(wǎng)
7.3.5 無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)
7.4 安全性和可靠性問題
7.5 結(jié)論和展望
參考文獻(xiàn)
8 形狀記憶壓縮系統(tǒng)治療慢性靜脈疾病
8.1 前言
8.2 慢性靜脈疾病
8.2.1 病理生理學(xué)
8.2.2 壓縮療法
8.2.3 界面壓力的作用和重要性
8.2.4 挑戰(zhàn)
8.3 壓縮用形狀記憶材料
8.3.1 形狀記憶基礎(chǔ)
8.3.2 界面壓力控制的恢復(fù)潛力
8.3.3 用于壓縮的形狀記憶執(zhí)行器
8.4 使用形狀記憶纖維的智能壓縮系統(tǒng)
8.4.1 材料和方法
8.4.2 結(jié)果與討論
8.5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
9 保健用可穿戴式身體傳感器網(wǎng)絡(luò)
9.1 前言
9.2 用于可穿戴式身體傳感器網(wǎng)絡(luò)的生物醫(yī)學(xué)傳感器
9.2.1 生物醫(yī)學(xué)傳感器和測(cè)量
9.2.2 生物傳感器紡織品和電子紡織品
9.3 可穿戴式人體傳感器網(wǎng)絡(luò)和無線數(shù)據(jù)采集
9.3.1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
9.3.2 能耗最小化技術(shù)
9.3.3 能量采集技術(shù)
9.3.4 可穿戴式人體傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全設(shè)計(jì)
9.4 無線生物醫(yī)學(xué)計(jì)算和應(yīng)用
9.4.1 無線生物醫(yī)學(xué)計(jì)算
9.4.2 生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用
9.4.3 運(yùn)動(dòng)和健身應(yīng)用
9.5 未來趨勢(shì)
9.6 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
10 具有肌肉骨骼系統(tǒng)的多指機(jī)器人手的仿生控制
10.1 前言
10.2 五指機(jī)器人手
10.2.1 肌肉骨骼系統(tǒng)
10.2.2 執(zhí)行器
10.3 生物啟發(fā)控制
10.3.1 控制目標(biāo)
10.3.2 控制器激發(fā)的生物波
10.3.3 中指控制法
10.4 實(shí)驗(yàn)
10.4.1 系統(tǒng)
10.4.2 控制結(jié)果
10.5 結(jié)論和展望
參考文獻(xiàn)
11 精神響應(yīng)類紡織品及其與人腦相互作用研究
11.1 前言
11.2 心理學(xué)與藝術(shù)
11.3 色彩、圖案與人類情緒的關(guān)系
11.4 人類大腦
11.5 人類情緒的自我評(píng)價(jià)
11.6 圖案變化的影響研究
11.6.1 紗線設(shè)計(jì)開發(fā)
11.6.2 織物設(shè)計(jì)
11.6.3 面料開發(fā)
11.7 實(shí)驗(yàn)方法
11.7.1 參與者
11.7.2 織物刺激
11.7.3 實(shí)驗(yàn)用幻燈片
11.7.4 實(shí)驗(yàn)過程
11.8 大腦數(shù)據(jù)獲取與處理
11.8.1 EEG信號(hào)記錄與處理
11.8.2 數(shù)據(jù)管理
11.8.3 SAM評(píng)定量表
11.9 數(shù)據(jù)分析與結(jié)果
11.9.1 智能面料1的影響
11.9.2 智能面料2的影響
11.9.3 智能面料3的影響
11.9.4 智能面料4的影響
11.10 結(jié)果與討論
參考文獻(xiàn)
12 再生醫(yī)學(xué)支架-植入物的纖維基復(fù)合材料
12.1 前言
12.2 生物聚合物
12.2.1 天然生物聚合物
12.2.2 合成生物聚合物
12.3 生物聚合物纖維
12.3.1 熔融紡絲
12.3.2 溶液紡絲
12.3.3 靜電紡絲
12.3.4 其他纖維制備技術(shù)
12.4 混合結(jié)構(gòu)
12.5 單一材料體系的植絨支架
12.6 基于纖維的添加劑植入技術(shù),用于復(fù)雜幾何形狀的開放多孔植入物
12.6.1 技術(shù)
12.6.2 表征
12.7 均勻混合支架
12.7.1 靜電紡絲功能化支架
12.7.2 涂層功能化支架
12.8 多種組織或不同組織結(jié)構(gòu)的復(fù)雜缺損植入治療
12.8.1 具有孔徑梯度的網(wǎng)格非織造布植入物
12.8.2 具有材料梯度的網(wǎng)格非織造布植入物
12.9 管狀支架用靜電紡絲植入物
12.9.1 靜電紡絲用于混合結(jié)構(gòu)合成
12.9.2 人造血管用管狀支架
12.10 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
13 纖維植入式醫(yī)療器械的智能化特點(diǎn)
13.1 前言
13.2 纖維植入裝置的結(jié)構(gòu)生物相容性
13.2.1 纖維
13.2.2 黏結(jié)纖維結(jié)構(gòu)
13.2.3 纖維結(jié)構(gòu)規(guī)模化、模式化
13.3 纖維植入醫(yī)療器械的材料生物相容性
13.3.1 纖維材料及其分類
13.3.2 纖維材料的生物相容性增強(qiáng)特性
13.4 智能紡織品植入式裝置目前面臨的挑戰(zhàn)及未來展望
參考文獻(xiàn)
14 用于結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的復(fù)合智能紡織品
14.1 前言
14.2 基于導(dǎo)電填料的聚合物復(fù)合材料的壓電行為
14.3 層狀復(fù)合材料中用于壓力與拉伸監(jiān)測(cè)的纖維狀傳感器
14.3.1 傳感器設(shè)計(jì)
14.3.2 復(fù)合材料的制備及傳感器排布
14.3.3 彎曲監(jiān)測(cè)結(jié)果
14.4 監(jiān)測(cè)復(fù)合材料層間損壞的傳感層
14.4.1 傳感薄膜的制備
14.4.2 復(fù)合材料的制備
14.4.3 拉伸試驗(yàn)結(jié)果
14.5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
15 用于風(fēng)力發(fā)電葉片中的玻璃纖維增強(qiáng)碳纖維傳感器
15.1 前言
15.2 用于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的壓阻式碳長絲傳感織物的工作原理
15.3 實(shí)驗(yàn)部分
15.3.1 增強(qiáng)結(jié)構(gòu)及傳感網(wǎng)絡(luò)的材料選用
15.3.2 渦輪葉片的構(gòu)型
15.3.3 風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的傳感器布局理念
15.3.4 集成到玻璃纖維增強(qiáng)非卷曲織物結(jié)構(gòu)中的CFY傳感器對(duì)于渦輪葉片的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)(SHM)
15.3.5 內(nèi)含完整CFY傳感器的復(fù)合組件的集成
15.3.6 風(fēng)力渦輪機(jī)葉片測(cè)試與結(jié)構(gòu)健康的同步監(jiān)測(cè)
15.4 結(jié)果與討論
15.4.1 風(fēng)力渦輪機(jī)葉片CFY傳感器在準(zhǔn)靜態(tài)載荷作用下的電特性研究
15.4.2 有限元法仿真驗(yàn)證傳感器性能
15.5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
16 混紗/集成傳感器熱塑性復(fù)合部件
16.1 前言
16.2 復(fù)雜異形件增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料
16.2.1 幾何形貌
16.2.2 材料(混合紗)
16.2.3 制備過程
16.2.4 熱固結(jié)與樣品加工
16.3 傳感器技術(shù)
16.3.1 設(shè)計(jì)工程與實(shí)施
16.3.2 實(shí)驗(yàn)
16.4 表征
16.4.1 電學(xué)表征
16.4.2 結(jié)構(gòu)健康的原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
16.5 結(jié)果與討論
16.5.1 物理表征
16.5.2 PEDOT-PSS含量下降對(duì)電阻率的影響
16.5.3 拉伸測(cè)試及機(jī)械應(yīng)變響應(yīng)
16.6 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
17 有助于監(jiān)控織造過程的纖維傳感器
17.1 前言
17.2 織造過程動(dòng)力學(xué)觀察
17.2.1 織機(jī)及與紗線接觸裝置的說明
17.2.2 對(duì)織造過程的動(dòng)態(tài)觀察
17.3 織造過程中傳感紗線對(duì)機(jī)械應(yīng)力的測(cè)量
17.3.1 紡織應(yīng)用傳感器的設(shè)計(jì)
17.3.2 傳感紗線的校準(zhǔn)
17.4 傳感紗線織造過程的動(dòng)態(tài)表征
17.4.1 初始產(chǎn)品及加工參數(shù)
17.4.2 不同區(qū)域傳感紗線的測(cè)試結(jié)果
17.4.3 傳感紗線的感應(yīng)強(qiáng)弱
17.5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
18 嵌入織物結(jié)構(gòu)中的柔性光伏電池
18.1 簡介
18.2 嵌入式光伏電池織物
18.2.1 包含光伏電池的柔性復(fù)合材料
18.2.2 遮陽篷概述
18.2.3 柔性光伏電池與遮陽篷織物的整合
18.2.4 層壓工藝
18.3 性能
18.4 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
19 帶有織物輔助壁的熱物理學(xué)傳感器的開發(fā)
19.1 簡介
19.2 織物的傳熱和傳質(zhì)
19.2.1 傳熱性能
19.2.2 傳質(zhì)特性
19.3 熱通量計(jì)
19.3.1 梯度熱通量計(jì)的原理
19.3.2 梯度熱通量計(jì)的制造技術(shù)
19.4 織物熱通量計(jì)
19.4.1 原理
19.4.2 織物輔助壁概念
19.4.3 熱電堆的設(shè)計(jì)
19.4.4 表征方法
19.4.5 結(jié)果和討論
19.5 結(jié)論和展望
參考文獻(xiàn)
20 PEDOT-PSS電荷存儲(chǔ)裝置中不同類型紗線電極的性能
20.1 前言
20.2 織物基電池和電容器的背景
20.2.1 柔性織物基電池
20.2.2 柔性織物電容器
20.3 PEDOT-PSS電容器的開發(fā)
20.3.1 紗線電極材料
20.3.2 電解質(zhì)
20.3.3 紡織品基材
20.4 器件制造
20.5 一般充放電程序
20.6 充放電實(shí)驗(yàn)結(jié)果
20.7 在固定電壓和不同充電時(shí)間下的鍍銀PBO紗線電極設(shè)備
20.8 采用不銹鋼紗線電極、電壓固定、充電時(shí)間不同的設(shè)備
20.9 鍍銀PBO紗線電極裝置與純不銹鋼長絲紗線電極裝置的比較
20.10 設(shè)備連接到負(fù)載電阻的實(shí)驗(yàn)結(jié)果
20.11 已開發(fā)的電池中的電荷儲(chǔ)存機(jī)制
20.12 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
21 用于太陽能收集和傳播的光導(dǎo)纖維基織物
21.1 前言
21.2 技術(shù)
21.2.1 幾何光學(xué)原理
21.2.2 收集光線
21.2.3 引導(dǎo)光線
21.2.4 聚焦光線
21.2.5 合成
21.3 研究問題
21.3.1 光收集方面的問題
21.3.2 光傳播方面的問題
21.3.3 織物的問題
21.4 實(shí)驗(yàn)
21.4.1 織物結(jié)構(gòu)的確定
21.4.2 模擬太陽試驗(yàn)臺(tái)的開發(fā)
21.5 結(jié)果
21.5.1 原型的基重
21.5.2 原型的效率
21.6 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
22 用于個(gè)人防護(hù)裝備的智能材料
22.1 前言
22.2 產(chǎn)品開發(fā)的主要趨勢(shì)
22.2.1 用戶需求
22.2.2 全球保護(hù)系統(tǒng)
22.2.3 環(huán)境條件
22.3 PPE產(chǎn)品和技術(shù)的發(fā)展
22.3.1 響應(yīng)性阻隔膜
22.3.2 自凈化膜
22.3.3 溫度調(diào)節(jié)材料
22.3.4 減震材料
22.4 PPE測(cè)試和指標(biāo)的影響
22.5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
……
23 個(gè)人防護(hù)裝備的可穿戴技術(shù)
24 用于個(gè)人交流的電致變色紡織品顯示器
25 基于有機(jī)纖維晶體管的紡織電子電路
26 紡織天線領(lǐng)域最新進(jìn)展
27 運(yùn)動(dòng)捕捉和活動(dòng)分類智能服裝設(shè)計(jì)
28 導(dǎo)電紡織品和紡織品機(jī)電傳感器
參考文獻(xiàn)