“智能纤维”改变健身方式

发布时间 :2015-02-11

穿在身上就能测量心率等体征信息 ,以及动作 、姿势等运动信息 。打算用于这种智能服装的功能性纤维材料的提案最近接连出现 。导电性和耐久性出色的“智能纤维”将大大改变保健的形态 。

率先面世的是东丽 、日本电信电话(NTT)和NTT DoCoMo三家公司2014年1月发布的“hitoe” 。该材料以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制纤维为基材 ,使导电性高分子浸渗到纤维之间的空隙里 。将其作为电极贴到运动服等的内侧使用 ,可测量心电波形和心率 。除了作为电极使用的导电性外 ,开发人员还在提高肌肤贴合性和耐洗涤性方面下了很多功夫 。


C3fit IN-pulse穿戴示意图

大型运动服厂商高得运(GOLDWIN)在2014年12月推出的智能服装“C3fit IN-pulse”系列中采用了hitoe 。C3fit IN-pulse可利用专用发送器与智能手机联动 ,通过专用APP将测量的心电波形和心率数据用于训练等用途 。NTT DoCoMo将来还打算在医疗和护理领域推广hitoe 。

帝人利用聚L-乳酸制造“压电纤维”

2015年1月8日 ,帝人与关西大学发布了可将人体动作信息转换为数据的功能性材料“压电纤维” 。这种材料是把可根据受力产生相应电位的压电体“聚L-乳酸” ,和检测产生的电位的电极“碳纤维”织入了面料中 。从而可将纤维的弯曲 、伸缩 、扭转方向及强度转换成数据 。

压电纤维有望应用于医疗和保健领域 ,例如 ,“执刀医生可通过衣服和手套的动作操控机器人 ,远程为异地患者做手术” 、“通过床单的压力来感知躺在床上的患者的身体动作” 。帝人计划在今后2~3年内使采用压电纤维的产品实现商用化 。


压电纤维的工作演示

Wearable Expo上出现众多相关展示

“日本第一届可穿戴设备国际展览会(Wearable Expo)”(2015年1月14~16日 ,东京有明国际会展中心)上聚集了大量可穿戴产品 ,吸引了众多参观者 。其中,设想用于保健等用途的功能性材料、以及功能性材料使用的纤维材料的展示备受关注 。

日本郡是公司(GUNZE)展示了与信州大学共同开发的 、采用有机导电纤维的编织材料 。有机导电纤维由日产汽车与山梨大学和信州大学共同开发 。该纤维是使具有导电性的高分子实现纤维化而制成的 ,重量轻 、耐洗涤性和人体安全性出色 。其特点是 ,通过做成编织结构使材料具备了伸缩性 ,更加贴合身体 ,方便伸展。


MITSUFUJI TEXTILE IND的展区


郡是的展区

郡是计划利用这种编织材料 ,在2015年度内开发出衬衣及长筒袜形状的“智能服装”产品 。该公司在展会会场展示了利用这种编织材料制作的“布制钢琴键盘”等 。

可以洗涤1000多次的导电纤维

MITSUFUJI纤维工业公司展示了兼具高导电性和耐久性的智能服装用纤维“AGposs T1” 。将这种纤维加工成T恤等服装 ,便可获得心率 、血压 、呼吸量等体征信息和GPS信息 。该产品已于2015年1月19日开始 ,与可屏蔽外部电波干扰的 “AGposs T1Z”一起 ,面向企业和研究机构销售 。

AGposs T1及T1Z是在该公司销售的导线用镀银纤维“AGposs”上覆盖薄膜的新产品 ,实现了像丝线一样的柔软性和1000次以上的耐洗涤性 。该公司在展会会场展示了一款T恤 ,配备了将AGposs T1用作传感器电极的皮肤非接触型传感器 。该T恤由日本北里大学开发 ,设想用来检测睡眠呼吸暂停综合征等 。

利用碳纳米管检测位移

MITSUFUJI纤维工业公司展位旁边就是雅马哈的展位 ,雅马哈展示了可作为位移(应变)传感器使用的碳纳米管制成的伸缩性材料 。这是一种使大量碳纳米管朝相同方向排列的薄膜材料 ,根据随伸缩而产生的电阻值的变化来计算应变量 。沿碳纳米管排列方向拉伸时 ,碳纳米管间的缝隙变大、电阻值上升 ,收缩后缝隙变小 、电阻值降低 。雅马哈计划将其用于人体的运动传感等用途 ,目前正在准备开发套件 。

雅马哈的位移传感器用伸缩性材料

除此之外 ,在雅马哈的展区 ,Kaji Nylon还展示了具备导电性的布线用伸缩性材料 。SIGMAX公司则展示了采用雅马哈的位移传感器用伸缩性材料等开发的“Rokotore Band” 。

Rokotore Band在老年人等使用的关节护具中内置伸缩性位移传感器 ,可以检测用户的动作 。其特点是 ,对于使用加速度传感器的活动量计等难以检测到的缓慢动作也能检测出来 。预计可用于伴随年龄增长而出现的肌肉骨骼失调综合症(移动功能退化)的预防训练辅助工具等 。