Możliwości kształtowania właściwości odzieży czy odzież może być inteligentna?

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Możliwości kształtowania właściwości odzieży czy odzież może być inteligentna?"

Agata Muszyńska
9 lat temu
Przeglądów:

1 Możliwości kształtowania właściwości odzieży czy odzież może być inteligentna? Wprowadzenie. Zadaniem odzieży jest ochrona organizmu przed nie zawsze korzystnymi warunkami zewnętrznymi. W chwili obecnej spełnienie tego zadania jest niewystarczające i od odzieży żąda się, aby zapewniała użytkownikowi warunki komfortu. Koniecznym jest zatem taki dobór materiałów na odzież, aby charakteryzowała się ona odpowiednimi właściwościami biofizycznymi, co przede wszystkim sprowadza się do zapewnienia możliwości odprowadzenia z obszaru pod odzieżą potu i dwutlenku węgla przy jednoczesnym utrzymaniu temperatury ciała na stałym poziomie. Tradycyjnie przy materiałowym projektowaniu odzieży bierze się pod uwagę właściwości estetyczne, wytrzymałościowe i ciepłochronne, pomijając inne cechy fizyczne materiałów i zostawiając przypadkowi ich konfigurację w kompozycji materiałów jaką jest odzież. Tak zaprojektowaną odzież nazywamy bierną. Oscar Mecheels określił ją bardziej dosadnie nazywając protezą odzieży. Wykazał jednocześnie, że istnieje techniczna możliwość skonstruowania odzieży aktywnej, regulującej mikroklimat w warstwach przyskórnych [1]. Idea aktywnej odzieży, dopasowującej swoje właściwości zależnie od klimatu zewnętrznego i produkcji ciepła metabolicznego, została podjęta w wielu instytucjach naukowych, dając podstawy, w miarę rozwoju nowych generacji wyrobów włókienniczych, dla projektowania odzieży aktywnej, często nazywanej inteligentną. Kształtowanie właściwości odzieży Właściwości biofizyczne odzieży mogą być kształtowane poprzez: 1. Właściwy dobór w strukturze odzieży tradycyjnych materiałów nowej generacji: - materiały przepuszczające parę wodną ( oddychające ) W tej grupie materiałów dominujące miejsce zajmuje GoreTex amerykańskiej firmy Gore. Jest to cienka miękka folia o znacznej wytrzymałości mechanicznej, wykonana z policzterofluoroetylenu (teflon), o grubości około 0,02 mm. Zasadniczą jej cechą jest obecność ogromnej liczby mikroporów, dochodzącej do 9 bilionów na 1 cal 2. Pory te są 20 tysięcy razy mniejsze niż kropla wody, ale 700 razy większe niż Obraz mikroskopowy membrany PTFE z mikroskopu SEM. Rozmiar wypustek to około 10 mikronów. [2] makrocząsteczka pary wodnej, dlatego też, nie przepuszczają wody, ale z 1

Koniecznym jest zatem taki dobór materiałów na odzież, aby charakteryzowała się ona odpowiednimi właściwościami biofizycznymi, co przede wszystkim sprowadza się do zapewnienia możliwości

łatwością odparowują wilgoć. Inne materiały to np. tkaniny z naniesioną warstwą spienionego poliuretanu. Przekrój poprzeczny tkaniny z naniesioną warstwą spienionego poliuretanu firmy Sofinal.

Najbardziej znanym materiałem z tej grupy jest Coolmax - nowoczesne włókna poliestrowe przeznaczone do produkcji bielizny termoaktywnej, opracowane przez koncern DuPont.

2 łatwością odparowują wilgoć. Inne materiały to np. tkaniny z naniesioną warstwą spienionego poliuretanu. Przekrój poprzeczny tkaniny z naniesioną warstwą spienionego poliuretanu firmy Sofinal. - materiały z rozwiniętym systemem kapilarnym Materiały te mają za zadanie odprowadzić ciekłą wilgoć z warstw przyskórnych dzięki sieci kanałów kapilarnych. Najbardziej znanym materiałem z tej grupy jest Coolmax - nowoczesne włókna poliestrowe przeznaczone do produkcji bielizny termoaktywnej, opracowane przez koncern DuPont. Przekrój poprzeczny tkaniny z włóknami Coolmax - materiały o wysokiej izolacyjności cieplnej. Izolacyjność odzieży jest funkcją: struktury odzieży (rodzaj materiałów, liczba i grubość warstw materiałów i warstw powietrza zamkniętego między materiałami), konstrukcji odzieży i stopnia jej dopasowania, przewiewności i wilgotności materiałów. O izolacyjności cieplnej wyrobu decyduje przede wszystkim ilość zamkniętego w nim nieruchomego powietrza. 2

2. Wykorzystanie w strukturze odzieży materiałów inteligentnych : - materiały z pamięcią kształtu SMM (Shape Memory Materials) Inkorporowane do odzieży materiały SMM: a) przed stanem aktywacji, b) po

3 2. Wykorzystanie w strukturze odzieży materiałów inteligentnych : - materiały z pamięcią kształtu SMM (Shape Memory Materials) Inkorporowane do odzieży materiały SMM: a) przed stanem aktywacji, b) po przekroczeniu temperatury aktywacji. Według Pause [3] przy spadku temperatury od +10 o C do 20 o C następuje wzrost grubości warstwy powietrza między warstwami odzieży o 20%, co skutkuje wzrostem izolacyjności cieplnej ubioru o 35%. - materiały przemiany fazowej PCM (Phase Change Materials) Podstawową funkcją PCM w odzieży jest absorpcja i magazynowanie nadmiaru ciepła generowanego przez organizm podczas wykonywania wysiłku fizycznego. Absorpcja ciepła przez PCM pozwala utrzymać temperaturę mikroklimatu w zakresie komfortu przez dłuższy czas, zapobiegając produkowaniu przez skórę większych ilości potu. Natomiast, kiedy ilość ciepła generowanego przez organizm jest mniejsza, tzn. podczas wykonywania mniejszego wysiłku lub podczas odpoczynku, następuje emisja ciepła z PCM [8]. Materiały przemiany fazowej 3. Wykorzystanie w strukturze odzieży e-tekstyliów. Rozwiązania odzieży mogą być oparte na tzw. e-tekstyliach (electronic textiles), tj. płaskich materiałach tekstylnych (tkaniny, dzianiny, włókniny, przędze), do których struktury elementy elektroniki wprowadza się przy użyciu technik włókienniczych. Czujniki, przekaźniki i obwody stanowią integralną część materiału; w konsekwencji są one mniej widoczne, mniej narażone na splątanie i niekorzystne oddziaływanie czynników zewnętrznych [5]. 3

Według Pause [3] przy spadku temperatury od +10 o C do 20 o C następuje wzrost grubości warstwy powietrza między warstwami odzieży o 20%, co skutkuje wzrostem izolacyjności cieplnej ubioru o 35%.

4 Odzież typu smart Wyroby odzieżowe mają również za zadanie ułatwić i uprzyjemnić ich użytkowanie. Struktury takie mogą stanowić zabezpieczenie przed kradzieżą, ostrzegać w przypadku wystąpienia skażenia środowiska czy ogrzewać organizm, gdy temperatura otoczenia spada do określonego poziomu. Wyroby tego typu znane są pod pojęciem smart clothing i zawierają w swojej strukturze różnego rodzaju instalacje : czujniki, mikroprocesory czy też urządzenia takie, jak: telefony komórkowe, odtwarzacze MP3, systemy lokalizacji GPS. System solarny w odzieży [6] Wyroby Philipsa - zmieniają kolor wraz ze zmianami stanów emocjonalnych użytkownika [7] Podsumowanie Z przedstawionej analizy wynika, że przed projektantem odzieży pojawiają się olbrzymie możliwości kształtowania właściwości ubiorów. Poprzez odpowiedni dobór materiałów można zrealizować odzież, która w pewnym zakresie będzie reagowała na bodźce zewnętrzne pochodzące od jej 4

Wyroby tego typu znane są pod pojęciem smart clothing i zawierają w swojej strukturze różnego rodzaju instalacje : czujniki, mikroprocesory czy też urządzenia takie, jak: telefony komórkowe,

5 użytkownika lub od otoczenia. Nasuwa się jednak pytanie, czy ma obecnym poziomie technologii można mówić już o odzieży inteligentnej? Już ponieważ z definicji słowa inteligencja (Słownik Języka Polskiego) wynika, że mianem tym określa się zdolność rozumienia otaczających sytuacji i znajdowania na nie właściwych, celowych reakcji. Na dzień dzisiejszy odzież potrafi właściwie reagować na bodźce zewnętrzne, natomiast przyszłością jest reagowanie ze zrozumieniem. Bibliografia 1. Fourt L., Hollies N.R.S. Clothing comfort and function. New York, M. Dekker INC Pause B., New aspects of shape memory materials in functional garments; 2nd International Symposium Avantex, Frankfurt Thomas M., Edmison M., Shenoy R., Towards a design framework for wearable electronic textiles; Bradley Dept. of Electrical and Computer Engineering, Virginia Tech, Blacksburg, VA; ISWC Hui Z., Xiaoming T., Tongxi Y., Shanyuan W., Conductive knitted fabric as large-strain gauge under high temperature; Sensors and Actuators A 126/ Markus B. S., Jürgen H. W., Flexible solar cells for clothing; Materials Today vol. 96/ Bendkowska W. Tekstylia inteligentne-przegląd zastosowań. Przegląd Włókienniczy nr 8/2002 5

Na dzień dzisiejszy odzież potrafi właściwie reagować na bodźce zewnętrzne, natomiast przyszłością jest reagowanie ze zrozumieniem. Bibliografia 1. Fourt L., Hollies N.R.S.

Podobne dokumenty

Nowy ubiór do pracy w zimnym środowisku z możliwością indywidualnego doboru jego ciepłochronności. dr Anna Marszałek

Nowy ubiór do pracy w zimnym środowisku z możliwością indywidualnego doboru jego ciepłochronności dr Anna Marszałek Pracownicy zatrudnieni w warunkach zimnego środowiska powinni mieć zapewnioną odzież