Nutikad tekstiilid: funktsionaalselt integreeritud tekstiilitehnoloogia tööstusele ja originaalseadmete tootjatele

Nutikad tekstiilid (tuntud ka kui nutikad tekstiilid, e-tekstiilid või intelligentsed tekstiilid) on integreeritud tehniliste funktsioonidega tekstiilid. Juhtivad niidid, traadid või kiud lisatakse alusmaterjali tehnilise tikandi või muude tekstiiliprotsesside abil. Need tekstiilid soojendavad, mõõdavad, juhivad või edastavad voolu, kaotamata oma paindlikkust ja elastsust. Tööstuslikus kontekstis kasutatakse neid kütteelementidena, anduritena, elektroodidena või juhtivate jälgedena OEM-tootjate toodetes meditsiinitehnoloogia, autotööstuse ja masinaehituse sektorites.

Kantavas seadmes (näiteks nutikellas) on elektroonika eraldi komponent, mis on kinnitatud või paigaldatud aluspinnale. Nutikate tekstiilide puhul on tehniline funktsioon integreeritud otse tekstiilistruktuuri. Juhtivad materjalid on osa kangast, mitte liimitud ega õmmeldud. See säilitab tekstiili omadused: materjal jääb paindlikuks, venivaks ja paljudel juhtudel pestavaks.

Nutiriided (nimetatakse ka intelligentseteks rõivasteks või nutikateks rõivasteks) on lõpptarbijatele mõeldud integreeritud elektroonikaga rõivad, näiteks soojendusega jakid või pulsisageduse jälgimisega spordisärgid. Tööstuslikus kontekstis lähevad nutikad tekstiilid veelgi kaugemale: need hõlmavad funktsionaalseid tekstiilikomponente, nagu kütteelemendid, andurid, elektroodid ja juhtivad jäljed, mida originaalseadmete tootjad oma toodetesse integreerivad. Embro arendab ja toodab neid tööstuslikke nutikaid tekstiile, mitte lõpptarbijale mõeldud tooteid.

Aktiivsed nutikad tekstiilid integreerivad elektroonilised komponendid otse tekstiilmaterjali. Erinevalt passiivsetest nutikatest tekstiilidest (näiteks UV-kiirgust neelavad kangad või antimikroobsed katted) sisaldavad aktiivsed versioonid andureid, täiturmehhanisme või juhtivaid jälgi, mis töötlevad elektrilisi signaale. Näideteks on määratletud takistusradadega tekstiilist kütteelemendid, ortopeedilisteks rakendusteks mõeldud tekstiilist rõhuandurid või terapeutiliste seadmete EMS-elektroodid.

Neli levinumat meetodit on tehniline tikkimine, kudumine/kudumine, juhtivate värvidega trükkimine ja lamineerimine/liimimine. Tehniline tikkimine pakub suurimat vabadust geomeetria ja materjalivaliku osas: alates 0,04 mm niite, roostevaba terast, hõbedat, süsinikku ja muid materjale saab kanda mis tahes aluspinnale. Meetod sobib nii prototüüpide kui ka suurte tootmispartiide jaoks.

Nutikate tekstiilide tööstuslikke rakendusi leidub peamiselt meditsiinitehnoloogias (tekstiilelektroodid, teraapiaseadmete mähismatid), autotööstuses (akude soojendus, istmesoojendused, salongi kütteelemendid), masinaehituses (protsessisoojus, küttehülsid, juhtkappide soojendus) ning transpordis ja logistikas (sõidukite põrandaküte, soojendusega transpordikonteinerid). Muude rakendusvaldkondade hulka kuuluvad tööohutus, sport ja nutikas elu.

Tüüpiline protsess hõlmab viit etappi: nõuete analüüs (geomeetria, funktsioon, materjal, kogus), tekstiilist funktsionaalse elemendi CAD-projekteerimine, prototüübi tootmine kliendi protsessis valideerimiseks, testitulemustel põhinev optimeerimine ja seeriatootmine. Embros toimuvad kõik etapid Auerbachi tehases Vogtlandi piirkonnas. Ajavahemik esmasest konsultatsioonist kuni heakskiidetud seeriatootmiseni sõltub rakenduse keerukusest ja regulatiivsetest nõuetest.

Embro toodab nutikaid tekstiile nii väikestes kui ka suurtes seeriates samadel tikkimismasinatel. CAD/CAM-juhtimisega tootmine välistab tööriistakulud ja esialgsete tellimuste puhul ei ole minimaalseid tellimiskoguseid vaja. See muudab protsessi sobivaks prototüüpide, esimeste näidiste ja pilootseeriate jaoks enne, kui klient läheb üle suurtootmisele.