聶耀陽,張 丹
(武漢紡織大學服裝學院,湖北武漢 430070)
智能服裝通常是指可以模擬生命體征,感應內(nèi)外部的環(huán)境改變,利用反饋作用主動或者被動地做出一定反應的服裝。這種服裝基本上都是通過智能紡織面料、電子智能技術來完成。近年來,伴隨社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,生活水平不斷提高,人們對服裝也有了更高的要求。智能服裝需要結合紡織材料、電子信息、大數(shù)據(jù)分析和傳感技術等相關領域的前沿技術,通過利用智能服裝材料,包括記憶材料、變色材料等智能服裝材料,把信息技術和微電子技術以及信息傳感等技術植入到人們的日常服飾中,從而增強用戶體驗感,創(chuàng)造出更多的智能服裝功能性設計。
隨著科技的快速發(fā)展,近幾年來智能制造已經(jīng)成為所有行業(yè)的一個共同發(fā)展方向,包括智能手機、智能數(shù)據(jù)監(jiān)測、人工智能以及智能服飾等,它們的產(chǎn)生有一個共同的目的,那就是提高效率、提升用戶體驗,讓一切變得簡單。然而時至今日,整個智能服飾在全球范圍內(nèi)也只是初始發(fā)展階段,只產(chǎn)生了一些“半智能服裝”,并沒有實現(xiàn)完全自主采集和自動處理各種變化量的數(shù)據(jù)。而人們想要實現(xiàn)的是真正意義上的智能服裝,即它能夠具備對于數(shù)據(jù)的自主采集和分析,以及對相應的結果做出預判的功能。
真正意義上的智能服裝將會具備高度自主采集、分析和處理數(shù)據(jù)的能力,同時具備防水抗污的能力,但這些能力的加持并不會影響服裝原始且最基礎的性能,如穿著舒適度,包括透氣性、彈性、懸垂性、固色性和服裝的功能性。畢竟其本質是一件服裝,所以對于智能服裝來說,基礎要求就是在加入智能的同時要保留服裝本質和服裝的原始特性,讓服裝在保有原有性能的基礎上,更加貼合用戶體驗,通過了解用戶需求,掌握用戶數(shù)據(jù),做到個性化的服裝智能反饋。
在現(xiàn)今世界范圍內(nèi),已經(jīng)公開發(fā)售的智能服裝中比較普遍的有智能加熱服裝、智能保健服裝、醫(yī)用智能服裝和運動智能服裝。如智能加熱服裝,它通過自主感應溫度來進行物理加熱或者是物理散熱??刂迫梭w溫度,提升用戶服裝體驗感和舒適感。目前市場上比較多的智能保健服裝主要用于理療或者是檢測,它通過大數(shù)據(jù)分析,來掌握人體的健康狀況。如醫(yī)用智能服裝和運動智能服裝,這兩類都是針對專業(yè)人士來進行使用的。
智能加熱服裝是現(xiàn)今研發(fā)以及銷售中最突出的產(chǎn)品,科技人員可以通過兩種方式來實現(xiàn)服裝的加熱功能,一種是只做加熱模塊,把加熱模塊植入到服裝當中。第二種是生產(chǎn)出可加熱的紗線,直接用可加熱的紗線面料來制作服裝?,F(xiàn)行實現(xiàn)服裝的加熱功能一共有4種方法:電子加熱;相變材料;化學加熱;熱流體加熱。目前絕大多是的加熱服裝都是采用電子加熱的方法來達到目的,因為電子加熱可以實現(xiàn)預先設定的調溫。一部分加熱服裝也使用相變材料來達到控溫的效果,相變材料可以實現(xiàn)雙向控溫,它既可以在溫度高的時候通過液體吸熱來降低溫度,又可以在相對較冷的條件下通過固化放熱來實現(xiàn)升溫。
智能保健服裝也是智能服裝中的重要組成之一,它通過加熱理療、磁療等保健方法按摩穴位或者受傷部位,實現(xiàn)輔助治療和保健的作用。它的睡眠監(jiān)測也是非常重要的方面,通過安裝在睡衣上的柔性傳感器,可以實現(xiàn)對于睡眠的檢測以及睡眠質量的評估。這種服飾對于現(xiàn)代人體的監(jiān)測是非常重要的,尤其是現(xiàn)代人生活壓力相對較大,社會老齡化,這種智能保健服裝是人們目前生活中必不可少的部分需求。
醫(yī)用智能服裝結合了生物學、傳感器科學、紡織科學和醫(yī)學等多個學科的科技,實現(xiàn)了高精準度的對于心率、血壓和血氧等多種數(shù)據(jù)的監(jiān)測,為醫(yī)生的診治以及病人的病情監(jiān)測提供了寶貴的參考數(shù)據(jù),對于一些突發(fā)急性的疾病也能夠起到很好的預防作用,對于死亡率的降低提供非常大的幫助。
通過對運動員的心率、血氧等數(shù)據(jù)的監(jiān)測,運動智能服裝可以為運動員提供身體的保護以及幫助他們合理地規(guī)劃訓練量。在運動的過程中,運動智能服裝對心率、血氧和呼吸都能夠做到很好的監(jiān)測。運動員通過監(jiān)測數(shù)據(jù),配合訓練以及醫(yī)護和食物的補充,來突破運動的極限。這種服裝在普及后也可以適用于健身愛好者,可達到同樣的效果,并且會大大降低健身猝死率。
在全球經(jīng)濟一體化的大環(huán)境下,電子信息在推動紡織業(yè)的技術發(fā)展、優(yōu)化紡織業(yè)的產(chǎn)業(yè)結構和產(chǎn)品類型中發(fā)揮了非常重要的作用。電子信息智能紡織品作為不同技術領域的融合產(chǎn)品,也正朝著多系統(tǒng)結合、多功能化、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構與產(chǎn)品類型的方向發(fā)展。電子信息智能紡織品的主要技術包括對外部環(huán)境和條件進行技術研發(fā),反饋功能的技術研發(fā)以及響應功能的技術研發(fā)等。
目前,在互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的背景下,嵌入傳感器的智能服裝技術,能夠追蹤穿著者的心率、呼吸頻率、呼吸量、運動狀態(tài)、熱量消耗、運動強度以及心率等信息。谷歌聯(lián)手李維斯推出智能服飾,將導電纖維嵌入任何類型的紡織品來制作智能化面料,如在衣物上加入鈕扣大小的超小型計算機系統(tǒng),把可穿戴技術融入牛仔褲、夾克、襯衣甚至是內(nèi)衣中,利用傳感器收集人體的心跳和體溫等人體生理信號,并且通過在衣服中集成的形狀記憶合金進行衣服變形。
利用智能技術和電子信息技術可以增加面料的各種功能屬性,例如保健衛(wèi)生型面料,、防水透濕型面料、形狀記憶型面料、阻燃隔離型面料、安全反光面料、變色面料和高性能纖維面料等,這些智能面料推動著服裝市場的發(fā)展。智能服裝可以利用不同的功能型服裝材料,讓服裝擁有更多的功能性,服務人們的日常生活,讓生活變得更加的便利和舒適。隨著時代的進步,社會的發(fā)展,人們對于安全的要求也是也來越高,在很多特殊作業(yè)中常常會面對各種超出舒適范圍的惡劣環(huán)境,對于特殊作業(yè)的過程中要穿的防護功能型服裝,也是有更高的要求。這類服裝的防護性能主要是耐熱阻燃、供氧防寒和防塵防輻射等。如使用阻燃纖維編織的面料做成的服裝具有對熱流有防護的作用。使用超細纖維開發(fā)的保暖防寒服裝,可以保證在潮濕狀態(tài)下也具有較好的保溫性。使用防原子能射線輻射功能材料與化學防護面料制成的作業(yè)服裝,可以防止作業(yè)過程中產(chǎn)生的各種有害輻射。
在目前科技高速發(fā)展中,智能科技也將會越來越普及,不僅包括電子設備的更新和運用,也包括人們的日常生活之中的衣食住行。在智能服裝方面,目前國內(nèi)服裝還處于摸索階段,主要是探究服裝的功能性和產(chǎn)品的科技性能,對于外觀造型的考量相對較少。在未來的發(fā)展中研究者除了對于服裝功能性、智能性的把控,也會有更多外觀和造型上的考量,因為現(xiàn)在的生活水平?jīng)Q定了人們的審美,消費者對于美的要求和需求還是非常高的。如今在對智能服裝方面更首選是智能、科技,所以在今后的發(fā)展中,智能服裝對于用戶數(shù)據(jù)自主采集、分析和結果判斷也會有更加清晰的發(fā)展方向,未來服裝不再僅僅是一件衣服,它將會是我們的私人醫(yī)生、私人保姆和私人保鏢,為人們的健康做出較為正確科學的預判,它更像是私人營養(yǎng)搭配師,能夠根據(jù)人們的身體數(shù)據(jù)來制定出合理的“菜譜”,讓身體達到最好的狀態(tài)。
對于智能服飾而言,人們首先想到的是相對高端且少用的服裝,像航天服、消防服、醫(yī)療等一些特殊行業(yè)的專業(yè)服裝,但事實上智能服飾已經(jīng)進入大眾的生活中。隨著時代的變遷,社會的發(fā)展,智能服飾也開始面向普通消費市場。國外對于智能服裝及相關技術的研究相對成熟,但是創(chuàng)新設計智能服飾依然面臨很多問題需要解決。在未來我國智能服飾的研發(fā)中也將會突破技術上的固有思維,在不斷提高系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性的同時,更多地關注服裝和科技的交互作用,通過了解消費者心理,探測市場需求,逐漸形成從以技術為中心轉變?yōu)橐韵M者為中心的研發(fā)模式。智能服飾打破學科之間的壁壘,加強多學科的交叉融合,更多地體現(xiàn)服裝和人因交互作用的影響。