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智能织物还差一个“现象级”应用
归根到底,可穿戴设备才是连接人与智能设备真正的钥匙,是链接人与元宇宙的关键钥匙,也是唯一钥匙。也正是基于此,作为可穿戴设备领域中的一项重要技术,也就是智能织物,它的潜力正随着技术的不断成熟而不断扩大。从目前全球的发展趋势来看,不论是学术团体,抑或是商业巨头,都在布局智能纺织领域。
比如,近日,苹果的一项新专利表明,苹果正在研究如何将传感器和开关编织到织物中,并可用于智能包、家具、服装等。这项名为“织物控制设备”的苹果专利,主要涉及将任何东西嵌入织物的细节。而苹果为什么要花大力气布局智能织物这一领域呢?核心原因就是在未来的元宇宙时代,真正能够将人与元宇宙实现互联、互通、互动的唯一载体,就是可穿戴设备,智能服饰就是其中的关键载体之一。
苹果在这项专利描述中,集中讨论了如何让织物物品成为控制装置的问题。在列举了每一种可以想象的电子设备类型后,该专利接着给出了更具体的、可立即识别的织物项目。此前,苹果还获得了一项专利,即通过智能手套控制Mac。新的专利将其扩大到几乎所有可以用织物包裹的东西。
然而,虽然关于智能织物的相关技术和专利不断突破,但一个客观的事实是,时至今日,进入市场的商品依然并不多见。而这背后最重要的原因是,到目前为止,在智能织物领域还缺少那种带动智能衣物新兴产业的“现象级”应用。产业链的技术都还处于不断的完善、优化与发展中。
目前,智能织物面临许多关键问题与挑战。比如,为了保证穿戴的舒适性和良好的用户体验,智能织物在实现电气方面要求的同时,还要满足特殊的机械性能。然而,就目前的技术水平而言,若电气性能好,则在柔性和弹性、舒适度方面就相对差些,也更缺乏可洗性,反之亦然。
事实上,当前,相对于电子行业,智能纺织发展还处在初始阶段。苏黎世联邦理工学院的库尼贡德认为,目前电子领域产品开发依然占据主导地位,因此,大多数研究专注于如何将芯片和计算系统集成到衣服或如何克服耐洗性等技术问题,而忽视了智能织物开发和加工技术问题。
正是这种不平衡,使得电子产品与时尚服饰很难充分融合,智能服装也难以从传统服装和现有电子设备中脱颖而出。与传统电子相比,智能织物使用的环境恶劣。衣物可能要被弯曲、扭褶、重压、磨损等,而且会遭受日晒雨淋,这就需要其电路具有极高的抗恶劣环境性能,以保证其稳定性。
并且,目前,对于编织电路而言,还缺少像印制电路板那样的电路设计、分析方法和工具以及自动化设计与分析的支撑。另外,还缺少标准织物器件、连接件和封装技术。电子织物的机械制造环境也很苛刻。柔性显示器件的最小许可弯曲直径一般为几厘米,而织物纤维在编织过程中的弯曲直径会小于1毫米。没有高强度拉伸压力的电子织物往往会在机械制造过程中受到磨损、发生断裂,甚至损坏机器。此外,在智能织物领域还缺乏技术标准与适合的测试方法,还没有形成完整的产业链。
可以说,智能织物的发展上,技术和制造水平目前还无法满足相应的需求,并且需要多学科紧密交叉与成果的共享才有可能为其发展提供足够的推动力。当然,不论现实发展还面临多少困境,如今在研究领域,智能织物都已经成为热点,也取得了诸多具有潜力的成果。在可穿戴热潮的推动下,智能织物的明天或许很快也回到来。
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