来源:TVT体育平台 发布时间:2025-08-10 21:23:56
当下第五代通讯技术快速布局,电子设备产生的电磁污染日益严峻。传统电磁屏蔽材料具备刚性高和可加工性差的缺点,不能够满足日渐增长的可穿戴电磁屏蔽系统的需求。开发高柔性、耐用、可剪裁的电磁屏蔽服装已成为研究热点。
近期,武汉纺织大学徐卫林院士/夏治刚教授团队在Advanced Fiber Materials上发表了题为“Durable Fe3O4/PPy Particle Flow Spun Textile for Electromagnetic Interference Shielding and Joule Heating”的研究进展。该工作报道了一种新型粒子流纺纱方法实现规模化制备纳米Fe3O4/聚吡咯(PPy)/棉/聚丙烯(FP@CP)芯鞘纱线及织物,用于电磁屏蔽和热管理。FP@CP纱线及织物展现良好的耐用性(50次洗涤和465次耐磨),并具有高达47 dB(SET)的电磁反射/吸收双模式屏蔽性能。此外,该纱线 ℃,展现其高效的焦耳热性能,为多功能电磁防护纺织品的商业化发展开辟了一条经济有效的途径。
随着电子设备的普及,电磁污染问题日渐凸显,对人体健康和设备寿命造成威胁,从而推动了对可穿戴电磁干扰(EMI)屏蔽设备需求的增长。电磁屏蔽能够最终靠反射/吸收电磁辐射或通过材料抑制电磁信号来实现。然而,非理想的耐用性和有限的可扩展性是阻碍柔性EMI可穿戴设备工业化应用的主要障碍。
该工作采用其团队2018年原创发明的粉体纺纱加工技术(2021年学术称谓粒子流纺纱技术),将功能芯层与防护层裹覆进行高效的成纱,解决了传统功能粉体粒子复合型纺织品的耐用性弱、易泄露、服用性差、难以加工等问题。所制备的粉体粒子复合纱线,可实现后续多种功能纺织品的结构设计与加工。该功能纺织品具备优秀能力的屏蔽性能、良好的服用性以及高效的热管理能力(图1)。
通过多层复合结构的协同优化设计加工、聚合物单体浓度优化调整、电磁仿真分析、优选电磁波吸收型屏蔽材料等方式,使得织物拥有非常良好的电磁屏蔽性能(图2),有很大成效避免了电磁波反射造成的二次污染。
在耐用测试中,该粒子流纺纱制备的芯-鞘结构纱线材料具备良好的耐用性。试验采用了纺织行业标准的洗涤牢度测试及纱线次洗涤后织物电磁屏蔽效能损失较少,单根纱线次的平均耐磨次数,可满足商业化使用需求。
为了探索织物在电磁干扰屏蔽中的作用,该研究模拟了两种应用场景(图4)。在高特斯拉线圈激发的高频电磁场中,该织物可屏蔽电磁信号造成小灯泡无法亮起,而传统服用织物无法阻挡电磁信号的传递。在电话通讯场景演示中,该织物可以有效屏蔽手机信号,展现了在可穿戴电磁屏蔽服装领域的使用潜力。
此外,该织物还拥有非常良好的焦耳加热能力(图5)。通过红外相机记录该织物在不同电压条件下的温度响应,均表现灵敏的焦耳热响应。当施加3 V电压后,织物可10 s内急速升温至105 ℃;在15 ℃环境和温度下,当志愿者穿着该织物背心时,体温在30s内均匀升温,而普通织物穿着志愿者体温出现下降。
综上所述,所报道的粒子流功能纺织品,不仅仅可以高效、经济、规模化地生产加工,而且纱线强度优良、柔韧性和耐用性好,且织物制品具备优异的电磁屏蔽和焦耳加热功能。本文的粒子流功能纺织品设计开发策略,为难纺功能粉体粒子材料在纤维复合纺织品领域的拓展应用提供了新思路。
夏治刚:教授,武汉纺织大学纺织科学与工程学院副院长,湖北省百名专利发明领军人才。长期从事先进纺纱技术、装备与功能纺织品领域的教育和研究,指导学生获全国大学生纱线余项、获批国家及湖北省一流课程3门,荣膺湖北省荆楚好老师,荣获湖北省技术发明一等奖、中纺联自然科学一等奖、中纺联优秀专利金奖、中国纺织工程学会青年科技奖等奖项。主持国家自然科学基金项目面上项目、国家工信部人机一体化智能系统专项课题等5项国家级项目;在Science、eScience、Advanced Fiber Materials、纺织学报等国内外期刊发表论文50余篇;授权中国发明专利100余项、美国专利7项,转化专利22项。
徐卫林:中国工程院院士,武汉纺织大学党委副书记、校长,省部共建纺织新材料与先进加工技术国家重点实验室主任、中国纺织工程学会副理事长、湖北省科学技术协会副主席等。长期致力于先进纺纱技术与纺织品领域的研究,在纤维、纱线、织物面料及先进检测的新方法等方面取得了系列创新成果。主持研制了“嫦娥五号”和“嫦娥六号”月面国旗、“天问一号”火星着陆巡视器耐高温弹性密封装置等代表性成果,长期与企业和研发机构广泛合作,推动科研成果进行产业化应用。获国家科学技术进步一等奖1项、国家技术发明二等奖1项和省部级科技奖励一等奖4项;发表学术论文150余篇,授权中国发明专利100余项;曾获中国纺织学术大奖、何梁何利基金奖、桑麻学者奖(首届获奖者)和湖北省科学技术突出贡献奖等荣誉。
最新市场调查与研究多个方面数据显示,2024 年全球智能纺织品市场规模已达显著水平,并持续保持高速增长态势,预计将突破新里程碑,达数百亿美元级别。在中国市场,智能纺织品行业发展显著,市场规模逐步扩大,已成为全世界智能纺织品市场的重要组成部分。
智能纺织品产品类型丰富多样,涵盖具备温度调节、健康监测、安全防护、防暑降温等多种功能的纺织品。其应用领域广泛,除服装服饰、家居家纺、医疗健康领域外,还将在户外健身、智能交通、航空航天等新兴领域广泛应用。
SG2025 第十一届国际智能服装服饰产业大会(泉州)及2025国际智能纺织品技术创新大会将于3月28-29日在福建泉州召开,大会以“功能化创新智能化升级”为主题,聚焦智能服装服饰及纺织品发展的关键共性问题,探讨产业高质量发展趋势与融合解决之道,展示最新成果、前沿技术和产品,推动行业应用与消费普及,搭建创新合作、国际交流与成果展示平台,汇聚全球要素资源,致力于将其打造为全球智能服装服饰及智能纺织品领域的顶级峰会。
主办单位:SG 上海国际智能服装服饰博览会组委会、深圳市智能服装服饰产业发展研究会、中国国际贸易促进委员会上海浦东分会、深圳市计量质量检测研究院、国家数字电子产品质量监督检验中心、江苏服装品牌协同创新中心、中国纺织工业联合会纺织行业智能纤维技术与制品重点实验室、泉州师范纺织与服装学院、上海福琼展览有限公司。
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陶肖明(欧洲自然科学院外籍院士、美国机械工程师学会院士、香港理工大学纺织及制衣学系教授)
李长明(苏州科技大学材料科学与工程学院院长,欧洲科学院外籍院士、俄罗斯工程院外籍院士、美国医学与生物工程院院士、教授)
王学文(西北工业大学柔性电子研究院副院长、柔性电子前沿科学中心副主任教授)
王宏志(东华大学教授,科研院副院长,纺织行业智能纤维技术与制品重点实验室主任)
樊威(西安工程大学纺织科学与工程学院副院长、柔性电子与智能纺织研究院院长、教授,博士生导师)
刘莉(北京服装学院服装艺术与工程学院教授、国家冬季运动服装装备研发中心主任)
王宗敏(郑州大学互联网医疗与健康服务河南省协同创新中心主任、河南省互联网医疗产业联盟理事长教授)
严威(东华大学材料科学与工程学院、纤维材料改性国家重点实验室教授 / 博士生导师)苏颖(中国科学技术信息研究所工程技术中心副研究员)
1.智能服装服饰:运动服、心率衣、心电衣、温控服、理疗服、防护服、变色服、定位、防丢服、牛仔服、变色服、礼服、羽绒服、潜水服、童装、婚纱服、婴幼儿服装、内衣、睡衣、文胸、内裤、T 恤背心、衬衫、雨衣、冲锋衣、航空服、军服、医疗服、警察服、量子服饰、石墨烯服饰、消防服、抗菌服等各智能功能服、智能定制品牌、智能枕头、智能被子、智能毯、智能鞋、智能帽、智能袜、智能领带、口罩、户外装备、户外服饰、智能背包、沙发家纺、床上用品等。
2.智能服装技术及硬件:电子信息技术、传感器技术、触控技术、生物识别技术、RFID 技术、3D 打印技术、信息管理系统、智能硬件、电子元件、IC 芯片、定制系统、CAM/CAD 系统 / 吊挂系统、3D 智能试衣系统、智能试衣镜及其他有关技术与硬件等。
3.智能服装生产设备:智能化自动化服装生产线、机器人、裁、剪、缝各类智能化自动化设备、智能印花设备、智能纺织设备、智能制衣设备、激光设备、超声波、智能服装专用设备及其他相关 4.0 的技术与设备等。
4.智能服装高新材料:智能织物、面料、纤维、纱线、相变纤维、记忆纤维、智能凝胶纤维、光导纤维、调温纤维、石墨烯、量子科技、纳米材料、光变材料等相关高新服装材料。
人民币 2000 元 / 人(含会议费、资料费、场地费、午餐费、晚餐费)。
标准展位(6m²)12800 元(包括两人参会费用、展出场地、2.5m 高壁板、楣牌制作一条、6 平方米地毯、咨询桌一张、椅子二把、10A/220V 单相插座一个,射灯二支,清洁安保服务)。