Có rất nhiều thông tin về vải thông minh, nhưng với quá nhiều thuật ngữ tương tự nhau, việc hiểu rõ ngành công nghiệp và công nghệ này có thể khá khó khăn. Chúng tôi sẽ giải thích vải thông minh là gì, lịch sử của công nghệ, ý nghĩa của vải thông minh chủ động và thụ động, cũng như các ứng dụng khác nhau của chúng. Hãy đọc tiếp để (hy vọng) giải đáp mọi thắc mắc của bạn!

Định nghĩa về vải thông minh.

Vải thông minh, còn được gọi là vải điện tử hoặc vải thông minh, là loại vải tích hợp các linh kiện điện tử để nâng cao hiệu suất của các thiết bị đeo được, ô tô và các sản phẩm khác. Chúng có thể được sản xuất trực tiếp dưới dạng sản phẩm dệt hoặc được tạo ra đặc biệt để tích hợp vào vải.

Có một số thuật ngữ khác mà bạn nên biết, và mặc dù trong một số trường hợp chúng có thể được dùng thay thế cho nhau, chúng tôi tránh sử dụng chúng để ngăn ngừa thông tin sai lệch hoặc gây nhầm lẫn thêm. Dưới đây là một số thuật ngữ khác mà bạn có thể thấy được sử dụng cùng với "vải thông minh":

• Vải kỹ thuật
• Vải thông minh
• vật liệu chức năng
• vải chức năng
• Vải có đặc tính đặc biệt
• vải nano
• Vải điện tử
• Cáp thông minh
• Mạch yếu

Vải thông minh có thể bổ sung nhiều chức năng cho các sản phẩm dệt may, chẳng hạn như công nghệ sưởi ấm, chiếu sáng và cảm biến. Quan trọng hơn, một số loại công nghệ vải thông minh có thể được tích hợp vào các bề mặt khác, chẳng hạn như gỗ và polycarbonate.

Lịch sử của ngành dệt may thông minh.

Đây là một số cột mốc quan trọng trong lịch sử dệt may thông minh. Bạn có thể đọc thêm tại đây.

• Năm 1600 sau Công nguyên — Việc sử dụng sợi dẫn điện sớm nhất được cho là có từ thời Elizabeth, khi sợi vàng được dệt vào quần áo để tạo độ lấp lánh. Ngày nay, chúng ta thường sử dụng sợi bạc hoặc niken để dẫn điện, nhưng khái niệm về sợi kim loại để trang trí quần áo đã tồn tại hàng thế kỷ trước.
• 2007 — Leah Bushley đã phát triển Lilypad, một bộ vi điều khiển được thiết kế đặc biệt cho ngành dệt may (sau này Adafruit đã sản xuất phiên bản riêng của mình có tên là Flora).
• 2014 — DuPont đã giới thiệu mực in dẫn điện và có tính linh hoạt tại triển lãm Printed Electronics 2014.
• 2014 — Bộ đồ sinh học của MIT đã cung cấp một nghiên cứu điển hình vững chắc về ứng dụng công nghiệp của vải điện tử.
• 2015 — Dự án Jacquard của Google đã thu hút sự chú ý về mặt công nghệ đối với vải dệt điện tử tại Google I/O.
• Từ năm 2015 đến nay, các studio như Wearable Experiments, Interwoven và The Crated đã tạo ra những chuẩn mực tốt nhất trong lĩnh vực dệt điện tử và phát triển công nghệ đeo được vô hình.

Vải thông minh thụ động so với vải thông minh chủ động

Có hai loại công nghệ dệt thông minh chính: thụ động và chủ động. Vải thông minh thụ động thường được coi là “vải thông minh thế hệ đầu tiên”, cung cấp chức năng vượt trội so với vải dệt truyền thống. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là vải thụ động thường không tự điều chỉnh theo dữ liệu thu được; nghĩa là, chúng không thay đổi khi môi trường thay đổi. Ví dụ, vải tản nhiệt có thể giúp điều chỉnh nhiệt độ cơ thể nhưng không trực tiếp làm mát. Chúng chỉ đơn giản là giúp chất lỏng bay hơi nhanh hơn nhờ cấu trúc vải. Điều tương tự cũng áp dụng cho quần áo và các sản phẩm khác sử dụng công nghệ nano để chống tia cực tím, kháng khuẩn và dẫn điện/chống tĩnh điện.

Dưới đây là một số ví dụ về các sản phẩm dệt may thông minh thụ động:

• Cosmo, một công ty hàng đầu trong lĩnh vực vải giày, sử dụng công nghệ Microban để bổ sung đặc tính kháng khuẩn cho các loại vải của mình, giúp giảm mùi hôi.
• Vải Sunbrella – Vải ngoài trời của Sunbrella được phủ thuốc nhuộm chống tia UV giúp duy trì màu sắc và độ bền dưới ánh nắng mặt trời gay gắt.
• Herculite là nhà sản xuất các loại vải dệt composite PVC. Vải Herculite được sản xuất cho các ứng dụng đòi hỏi độ bền cao như quân sự, y tế và hàng hải, sử dụng công nghệ dệt độc đáo.

Vải thông minh chủ động là loại vải có khả năng thích ứng và thay đổi chức năng để phản ứng với những thay đổi trong môi trường bên ngoài hoặc do người dùng nhập liệu. Những vật liệu này có thể thay đổi hình dạng, lưu trữ và kiểm soát nhiệt, và có nhiều ứng dụng linh hoạt. Trong khi vải thụ động thường dựa vào chức năng cấu trúc, vải chủ động thường sử dụng điện, cho phép tích hợp các bộ truyền động và cảm biến. Các thành phần điện tử này cho phép vải thông minh cảm nhận được sự tiếp xúc và nhiệt độ, đồng thời xử lý và diễn giải lượng lớn dữ liệu liên quan đến môi trường bên ngoài. Chúng đóng vai trò rất quan trọng trong việc sản xuất vải thông minh.

Dưới đây là một vài ví dụ:

• Lớp điện tử Loomia - Lớp điện tử Loomia là một mạch mềm dẻo, có thể được sử dụng để tạo ra các sản phẩm thế hệ tiếp theo trong thiết bị đeo thông minh, ô tô và nhiều lĩnh vực khác.
• HeiQ Smart Temp - Vải Smart Temp của HeiQ sở hữu công nghệ kiểm soát nhiệt độ thông minh, hoạt động dựa trên nhiệt độ cơ thể để giúp giảm nhiệt độ cơ thể người dùng.
• Gentherm sản xuất nhiều công nghệ khác nhau, mỗi công nghệ có một mục đích riêng. Công nghệ ClimateSense® của họ được xây dựng dựa trên các thuật toán điều chỉnh nhiệt độ trong xe cộ hoặc thiết bị y tế đeo được theo nhu cầu cụ thể của người dùng.

Phạm vi ứng dụng chính

Cả vải thông minh thụ động và chủ động đều có rất nhiều ứng dụng. Tuy nhiên, trong bài viết này, chúng ta sẽ tập trung vào công nghệ thiết bị đeo, quần áo và phụ kiện cho các hoạt động ngoài trời, và nội thất ô tô.

Thụ động

Các ứng dụng phổ biến nhất của vải thông minh thụ động là trong quần áo ngoài trời và thiết bị đeo y tế. Chúng ta đã đưa ra ví dụ về vải giữ nhiệt, nhưng loại vải này có thể được sử dụng theo nhiều cách khác. Dưới đây là một số chức năng khả thi khác của vải thụ động:

• Chống tia UV – Các thành phần không phát quang, chẳng hạn như chất làm sáng và chất hấp thụ tia UV, được thêm vào sợi vải để tạo ra đặc tính chống nắng. Khi kết hợp với các thành phần kỹ thuật khác, những vật liệu này rất hiệu quả trong việc bảo vệ da khỏi tổn thương và các tình trạng khác do tiếp xúc với ánh nắng mặt trời
• Lớp phủ kháng khuẩn – Lớp phủ kháng khuẩn là một sản phẩm phổ biến trong ngành dệt may, đặc biệt là trong sản xuất quần áo thể thao. Các lớp phủ này có hiệu quả trong việc ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn do mồ hôi gây ra. Mặc dù các lớp phủ này bảo vệ quần áo của bạn, nhưng chúng chắc chắn không bảo vệ môi trường. Nhiều người có thể nghĩ rằng các hóa chất trong lớp phủ là vấn đề, nhưng vấn đề thực sự nằm ở việc xử lý các loại vải này.

Thông thạo

Vải thông minh chủ động sở hữu nhiều khả năng và tính năng mà vải thông minh thụ động không có. Như đã đề cập, vải chủ động thích ứng và thay đổi chức năng của chúng để phản ứng với môi trường bên ngoài. Những vật liệu này tạo ra "hành động" từ thông tin mà chúng nhận được (hãy nghĩ theo cách này: chủ động = hành động ) . Sau đây chỉ là một vài ví dụ về những gì vải chủ động có thể làm:

• Kiểm soát nhiệt độ – Một trong những ứng dụng phổ biến nhất của vải hoạt tính là trong trang phục ngoài trời, đặc biệt là quần áo giúp điều chỉnh nhiệt độ cơ thể
• Hệ thống sưởi ấm và cảm biến ghế ngồi – Ngành công nghiệp ô tô có lẽ là ngành ứng dụng nhiều nhất các loại vải thông minh. Nhiều ý tưởng hiện đang được phát triển, nhưng nổi bật nhất là khả năng phân biệt người lái xe dựa trên kích thước và cân nặng bằng cách sử dụng cảm biến áp suất. Tuy nhiên, một ứng dụng mà nhiều nhà sản xuất ô tô lớn nhất thế giới (và cả người tiêu dùng) đặc biệt ưa thích là ghế sưởi ấm. Đúng vậy, hơi ấm dễ chịu giúp bạn thư giãn sau khi ra khỏi xe là sản phẩm của vải thông minh!

Thế giới của vải điện tử/vải thông minh khá phức tạp và đa diện. Tuy nhiên, đừng để điều này làm bạn nản lòng và ngăn cản bạn tìm hiểu thêm! Với suy nghĩ đó, chúng tôi hy vọng đã giúp bạn hiểu rõ hơn về chủ đề vải thông minh thụ động và chủ động.