Materiale textile inteligente

Materiale Textile Inteligente - Functionale

Viata cotidiana impune folosirea telefoanelor celulare, a PDA-urilor, a camerelor digitale, obiecte de care omul modern nu se poate lipsi. Alternativa eleganta si, in acelasi timp functionala, o reprezinta textilele inteligente - “imbracamintea care proceseaza”: camasi, sacouri, pulovere, covoare, toate obtinute prin teserea firelor cu grad mare de conductibilitate impreuna cu firele de bumbac, nylon sau poliester. Fibrele metalice fac legatura intre senzori si microcontrolerele inserate in produsele de imbracaminte, iar programe special controleaza comunicatiile din reteaua semifabricatului. Acestea pot chiar emite semnale radio si se pot conecta direct la Internet.

Semnificatia termenului de “imbracaminte inteligenta” sau de “e-textile”, care este, de fapt, o combinatie intre imbracamintea de inalta tehnologie si imbracamintea la moda. Termenul poate include toate obiectele de imbracaminte realizate din textile de inalta tehnologie sau imbracaminte in care elemente tehnologice de ultima ora au fost incorporate. Prin integrarea electronicii in textile, creste numarul functiilor imbracamintei traditionale, creându-se aplicatii noi. Se poate vorbi despre trei functii de baza :

1. functia de bariera, de izolatie termica, chiar si atunci când temperatura exterioara tinde spre extreme. Solutia o reprezinta materialele de tipul celor cu schimbare de faza, cu memorare a formei sau cu retea de capilare.

2. functia de organizator al vietii personale. Buzunarele hainelor sunt folosite la pastrarea obiectelor personale sau a celor specifice unor activitati profesionale.

3. functia de comunicare, indeplinita mai ales de dispozitivele de comunicatie moderna incluse in structura textila, precum si de materialul cu efecte cromatice: costume de baie care isi modifica culoarea in functie de umiditate sau temperatura, imbracamintea de protectie din diferite domenii de activitate, imbracamintea care isi schimba culoarea in functie de sentimente.

Desi introdusa de mai multe decenii, notiunea de “materiale inteligente” a inceput sa fie folosita cu frecventa in anii ´90 pentru a defini materiale care prezinta un comportament dinamic, modificandu-si proprietatile sub actiunea unui factor extern .

Atat natura stimulului cat si a raspunsului pentru aceste materiale sunt extrem de diverse. Astfel, factorii externi includ campuri magnetice sau electrice, variatii ale regimului termic, actiuni mecanice, etc. Materialele inteligente pot sa-si modifice starea, gradul de vascozitate, dimensiunile, proprietatile electrice, caracteristici legate de aspect, etc.

Materialele inteligente sunt realizate prin introducerea unor substante cu proprietati speciale - polimeri, substante ceramice, aliaje metalice, parafine si saruri – in materiale de diferite naturi – textile, metale sau aliaje, plastic, microprocesoare, ciment sau alte materiale pentru constructii, etc. Pe langa termenul de “materiale inteligente” se mai folosesc si: “materiale active”, “materiale adaptabile”, iar uneori pot fi incluse si in categoria actuatori / senzori. Termenul “inteligent” mai poate fi intalnit asociat la notiunea de sistem sau de structura. Toata aceasta complexitate de materiale, comportament dinamic si aplicatii face incompleta orice clasificare.

Materiale textile inteligente

Materialele textile inteligente (MTI) reprezinta urmatoarea generatie de fibre materiale si produse textile si pot fi descrise conform definitiei generale ca “gandind”, adaptandu-si proprietatile conform conditiilor externe. Intre altele, aceste materiale :

- Isi pot schimba culoarea;

- Pot genera si transfera caldura utilizand curentul electric sau modificarea de stare;

- Pot fi folosite ca senzori, sensibili la modificarile de temperatura din mediu sau din corpul uman;

- Pot memora forme si reveni la forma anterioara, in general sub actiunea caldurii.

Textilele inteligente au marele avantaj al flexibilitatii materialelor textile. Ele pot fi croite pe corpul uman precum obiectele de imbracaminte (camasi, rochii), permitând unei persoane sa “poarte” efectiv dispozitivele electronice. Totodata, acestea pot lua forma unor obiecte de intrebuintare casnica sau chiar decorative. Spre deosebire de dispozitivele electronice traditionale, textilele inteligente trebuie sa prezinte un set diferit de proprietati , dintre care amintim:

• consum de energie scazut. Datorita imposibilitatii existentei unor surse exterioare de energie si a unor acumulatori de masa ridicata, consumul energetic trebuie sa fie foarte scazut. Exista si metode noi de generare a energiei, precum energia cinetica sau termica dar care prin tehnologiile actuale nu permit producerea de curenti mari, deci consumul de energie a imbracamintei inteligente trebuie sa fie cit mai scazut. Gasirea unei arhitecturi care sa minimizeze numarul de noduri de procesare si de comunicatie necesare unui anumit scop va permite realizarea unui astfel de deziderat.