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将智能穿在身上的纺织穿戴科技

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财团法人纺织产业综合研究所(TTRI)产品部主任黄博雄。
财团法人纺织产业综合研究所(TTRI)产品部主任黄博雄。

智能衣可说是下一波被看好的穿戴式应用之一。然而须兼顾准确的传感功能,又要维持穿正常衣服般的舒适与乾爽,对智能衣的设计来说可谓是极大的挑战,科技业者在这边的发挥极其有限。

如何提供舒爽的穿着需求,进而从衣服材质的改善来着手,让科技能够与舒适需求无缝连接,就让纺织业者的专家们来分享他们的观点与研发成果…

没有夕阳产业  创新永保活力

财团法人纺织产业综合研究所(TTRI;以下简称纺织综合所)产品部主任黄博雄(Cam Huang),就「Textile Wearable Technology—Smart Textiles」(纺织穿戴科技—纺织智能衣)的议题做演说,他透过纺织所的成立背景、市场分析、视讯示范与合作建议等主题,来说明站在纺织业的角度,是如何看待穿戴式科技的发展。

一开始,他先介绍纺织所成立至今55年,主要以研发纺织材质相关的科技与信息推广,并提供纺织纤维与相关产品的设计、规划、评估与验证服务。他提到2013年有某分析师问到他说,纺织产业是否为夕阳产业?他说在30年前就听人家讲过了,但如今,纺织业还很健康茁壮!跟新兴产业一样,纺织业不只持续有新的创意,近年来投身在新材质领域的研发,也有不错的斩获。

像是Flexible Supercapacitor (可挠式超级电容),就获得2011年R&D 100 Awards奖殊荣,Light Fairy (LED单车风衣)、Fabric Garden (布花园)亦获得2011年德国iF设计奖。2014年的Cardio Care (心脏复健辅助系统),更荣获2014年德国红点设计大奖。因此,在穿戴式科技成为显学的今日,纺织行业可说是不容忽视的产业之一。

讲求舒适为优先  其次再追求功效

黄博雄指出,前几年由于健康类的传感器体积太大,难以与衣服整合。如今拜科技进步之赐,传感器已经缩小到能够扣在衣服上。他秀出穿在身上的Cardio Care智能衣,其可拆式感应器比传统传感器体积小很多,可精确量测到心跳率,而且产品也兼具防水功能。

他以在下雪天气为例,人们身上在穿着厚重衣服、手套、帽子、雪靴的情况下,若要使用手机,就必须将手套脱下,但手套脱下后会冷,且麻烦,因此他们开发了Conductive Fiber(导电纤维),采用此材质的手套,能将手中的静电直接传递至触控屏幕,让免脱手套也可操控手机。

另外有关纺织界的术语—Wickable,他表示:半年前他参加马拉松,穿上运动衣,最在意的就是能够快速排汗、排水。今天智能衣服,最重要的就是要讲究「舒适」,因此纺织所开发「Wickable」Fabric (可「吸湿排汗」的布料),采用内嵌式Fiber Sensor(纤维感应器),具有智能湿度感应功能,能实时侦测到身上所流出来的汗水,并快速将汗水从皮肤排到衣服外,让风吹乾,以维持身体的乾爽与舒适度。适合跑步、骑车、做瑜伽、登山、攀岩等户外运动穿着使用。

下时代的穿戴需求与功能预估

黄博雄分享PSFK Labs(市场研究公司)和iQ by Intel (英特尔成立的iQ技术分享平台)的简报中,所提到未来穿戴式科技的功能演变:从2014年如雨后春笋般冒出的智能手环,与2015年的智能钻戒、智能眼镜、智能衣服,到2017年开始发展到内嵌(植入)式应用。他表示智能衣服将会包办智能手环等产品的自主健康管理功能,而纺织所也把2015年的趋势提早在2014年发表出来。

提到传感器,他表示传感机能服的设计,可分:感应器放在口袋(如GPS)或与直接与皮肤接触(如脑波带)。以后者为例,电子产品与皮肤接触其实是不舒服的,且必须具备防汗设计。因此纺织穿戴科技业者做出Sensor Fiber (传感器纤维),让皮肤避免接触这些电子元件,维持既有穿衣服的舒适感。

例如Cardio Care、生理监测衣、热敷背心、血氧手套、以及各式运动智能衣(单车风衣、慢跑衣?内衣)等等。这些产品在衣料的选择上,能以导电纤维为基础,来建立一系列织物型态的传感、发光、通讯与致动元件,并依照各种生活型感知机能服穿戴需求,结合ICT科技,发展出一系列自主健康管理的智能服饰。

黄博雄说明,其智能衣服系列通过AATCC135(缩水率测试)的洗衣测验,洗50次以上仍可维持运作,并与长庚医学院合作,进行传感准确性测试,结果信号准确度达99.9%、静态误差仅±3%。同时通过各国医学测试标准,具备排汗、防皮疹过敏等功能。

最后他总结,衣饰产业的愿景,就希望让传感器与电子元件「消失在纺织物」里面,完全看不见。为了达到此愿景,他建议电子科技产业与纺织产业两边的桥梁能够建立起来,发挥穿戴式产业1+1>2的效果。

结合前者拿手的「能源资源」(可充电、可替代、能源采集)和「连接元件」(如钮扣般大小)等先进技术,以及后者拿手的「感应器内嵌」(纺织材质与聚合纤维具备拉伸能力)和「导电线织入」 (2W:Wickable + Washable,可吸湿排汗、可机洗)等纺织技术,共同来创造产业的双赢。


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