目前已商業(yè)化的這些電子信息智能紡織品給了各界極大的鼓舞和信心,但它們還存在一些亟待解決的問題,如能源供應(yīng)、柔性集成電路、電子部件的耐水洗和耐汗?jié)n等性能以及各接口的穩(wěn)定性問題等。
美軍和我國軍方都已展開了對(duì)該類紡織品的研發(fā)及應(yīng)用,主要集中在電子元器件的微小型化和柔性化,基本處于模塊化和嵌入式水平階段。可以預(yù)見,未來戰(zhàn)場上,單兵只需穿著一件信息化作戰(zhàn)服裝,就可以通過服裝上內(nèi)置的各種傳感器來感知戰(zhàn)場和人體的各種狀態(tài)變化,探測槍傷的位置并給藥,通過內(nèi)置的柔性鍵盤和開關(guān)來處理獲得的信息,并通過無線信息傳輸技術(shù)將這些信息傳送給指揮部門或鄰近的戰(zhàn)友,從而接受指揮部門的命令或戰(zhàn)友的信息。

2.2變色紡織品
變色材料是指其顏色隨著外界環(huán)境變化而發(fā)生改變的物質(zhì)。材料變色的基本原理是基于當(dāng)相應(yīng)的外界條件發(fā)生變化時(shí),材料對(duì)可見光的吸收光譜發(fā)生變化。變色材料實(shí)質(zhì)是變色染料或顏料,通過將具有變色功能的單體與其他單體共聚或作為側(cè)基引入獲得。根據(jù)發(fā)生響應(yīng)的外界條件,變色材料可分為光致、熱致、電致、壓敏和濕敏變色材料,表2給出了其中4類材料的特點(diǎn)。
一般通過3種途徑可以獲得變色纖維:(1)在溶液紡絲過程中加入變色染料和防止染料轉(zhuǎn)移的試劑,如日本松田色素化學(xué)工業(yè)公司生產(chǎn)的變色纖維;(2)將變色染料制成色母粒,通過熔融紡絲制成變色纖維,如日本帝人和可樂麗公司制成的皮芯結(jié)構(gòu)的變色纖維;(3)在纖維表面進(jìn)行涂層或聚合。其中第3種方法還可以直接應(yīng)用于紗線或紡織品。
具有實(shí)用價(jià)值的變色紡織品必須具有以下特點(diǎn):(1)必須能圖1柔性電子器件夠發(fā)生可逆的變色;(2)變色響應(yīng)速度快,一般為毫秒至秒級(jí);(3)顏色穩(wěn)定;(4)顏色的重現(xiàn)性、耐疲勞和反復(fù)變色性好。
研發(fā)用于軍用裝備的變色紡織品必須選擇合適類型的變色染料并通過適當(dāng)?shù)耐緩綉?yīng)用到紡織品上。雖然光致和熱致變色染料得到了更多的研究和關(guān)注,但由于光強(qiáng)和溫度屬于自然條件,對(duì)其敏感的變色染料難以人為主動(dòng)控制,因此只有通過電場變化控制的變色染料才可以做到人為控制變色,即到任何環(huán)境都可以人為調(diào)控紡織品的顏色。通過研制變色纖維的方式獲得的紡織品具有較好的水洗性和摩擦牢度。該技術(shù)可用于軍用變色迷彩的研發(fā)。
2.3相變材料和智能控溫紡織品
根據(jù)溫度的不同,物質(zhì)的相態(tài)可以發(fā)生轉(zhuǎn)變,即發(fā)生固-液、固-氣、氣-液的相轉(zhuǎn)變,在相轉(zhuǎn)變過程中,物質(zhì)從環(huán)境吸收熱量或向環(huán)境中釋放熱量。相變材料就是能夠隨環(huán)境溫度變化而發(fā)生相轉(zhuǎn)變的物質(zhì)。作為適于工業(yè)化應(yīng)用的相變材料必須具有相變溫度合適、儲(chǔ)熱能力強(qiáng)、相變過程中體積變化小、可逆性好、過冷程度低、導(dǎo)熱快、價(jià)格低等特點(diǎn)。
目前得到廣泛研究的幾類相變材料的性能特點(diǎn)如表3所示。

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