Intelligent textiel / smart textiles
Intelligent textiel zijn materialen die reageren op veranderingen in de omgeving onder de meest
optimale omstandigheden en hun eigenschappen laten zien in functie van de omgeving.
Intelligent textiel is textiel dat externe omstandigheden en/of stimuli (impulsen) kan waarnemen,
om te reageren en de eigenschappen van het materiaal aan te passen. Je hebt sensor (passief
textiel) die staat in contact met een batterij (energiebron) en met een actuator (actief textiel).
Functioneel textiel is textiel met een functionele toepassing dat ten alle tijden die functie bevat,
bijvoorbeeld waterafstotend textiel. Smart textiel verandert daarentegen per omgeving.
- Voorbeeld 1: In de zorg zou je grondsensoren kunnen gebruiken, waarbij je een melding krijgt
als er iemand op de grond ligt.
- Voorbeeld 2: Tijdens sport zou je de snelheid of hartslag (prestaties) van een sporter kunnen
meten.
Stimuli
Stimuli zijn impulsen die intelligent textiel op gang brengen. Dit kan zowel door de omgeving als
een lichaam zelf. Deze stimuli kunnen thermisch, mechanisch, chemisch, elektrisch, magnetisch
en optisch zijn.
Thermische stimuli / impuls
Bij een thermische stimuli reageert het materiaal bij het aanbrengen van verschillende
temperaturen. Dit kan intern (bijvoorbeeld ons lichaam) of extern (bijvoorbeeld warme of
koude lucht bij een haardroger).
Mechanische stimuli / impuls
Bij een mechanisch stimuli reageert het materiaal bij mechanisch verschil, dus bij wrijving.
Dit kan worden gedaan bij een bepaalde snelheid of bij een bepaalde intensiteit (hardheid).
- Voorbeeld: Als je het koud hebt, kun je over je colbert wrijven, waardoor deze warmte af
zal geven.
Chemische stimuli / impuls
Bij een chemische stimuli reageert het materiaal bij chemisch verschil. Als er verandering
in vloeistof is, kun je van functie A naar functie B gaan.
- Voorbeeld: Met het lichaam kunnen wij een chemische impuls oproepen door te zweten.
Het textiel gaat van een droge naar natte toestand, waardoor het smart textiel kan
worden aangezet.
Elektrische stimuli / impuls
Bij een elektrische stimuli reageert het materiaal bij elektrisch verschil.
- Voorbeeld: Met het lichaam kunnen wij door middel van de hartslag een elektrisch
impuls geven.
Magnetische stimuli / impuls
Bij een magnetische stimuli reageert het materiaal bij magnetisch verschil.
- Voorbeeld: Door verandering van vorm of beweging kan een impuls worden gegeven.
Textiel soorten
Passief intelligent textiel
Passief intelligent textiel heeft de eigenschap om gegevens uit de omgeving waar te
nemen. Er wordt waargenomen bij een verandering in stimuli. Voorbeelden zijn geleidend
garen, optische vezels en textiel sensoren.
Geleidend materiaal
Geleidend textiel is een stof die elektriciteit kan geleiden. Elektriciteit gaat hierbij
van het ene punt naar het andere punt. Dit kan in allerlei vormen, namelijk weven,
breien, coaten en vervilten.
Een geleidend garen bestaat uit een geleidende kern, die gecoat of ingebed is met
een elektrisch geleidend element, zoals metaal (koolstof, nikkel, keer, goud, zilver
of titanium). De kern is vaak een katoen, polyester of nylon garen.
, De elektrische geleidbaarheid van een materiaal kan met een
multimeter gemeten worden. Dit doe je door de zwarte pin aan
de ene kant van het garen te zetten en de rode pin aan de ander
kant en daardoorheen zie je hoeveel elektriciteit van punt A naar
punt B geleid. Dat zie je op het schermpje. Dit is handig om te
weten zodat je kunt bepalen wat voor een batterij je nodig hebt.
Indien er 1,8 volt nodig is, gebruik je geen batterij van 6 volt.
Gecoat garen
Het voordeel van een coating is dat het goedkoop is. Het nadeel van een
gecoat garen is dat de coating kan slijten, waardoor de functie verdwijnt.
Koper geleidend textiel
Het voordeel van koper geleidend textiel is dat het goedkoop is en een
goede geleiding heeft. Daarentegen is het gevoelig voor vocht en kan het
oxideren, waardoor het dus niet dicht op de huid te gebruiken is.
Zilver geleidend textiel
Het nadeel van zilver geleidend textiel is dat het erg duur is. Daarentegen
kan dit materiaal wel dicht op de huid gebruikt worden.
Optische vezel / optical stimuli
Een optische vezel is een dunne exibele vezel met een glazen kern, waardoor
lichtsignalen kunnen worden verzonden met zeer weinig
krachtverlies. Het heeft ook niet veel batterij nodig.
De optische vezel werkt door een lichtje aan het begin
van de optische vezel (deze is transparant) te plaatsen en
deze zal dan door de hele buis zichtbaar zijn. Het licht
wordt in de buis constant weerkaatst, waardoor je op
sommige plaatsen heel veel licht ziet en op sommige
plaatsen heel weinig licht.
Textiel sensor / electrical stimuli
Een textiel sensor is een textiel oppervlak dat kan veranderen in elektrische stroom
of chemische samenstelling door externe omgevingsinvloeden. Textiel sensoren
worden gewijzigd door onder andere het materiaal te
roteren, druk uit te oefenen, uit te rekken of door het
te buigen. Deze verandering geeft een verschil in
stroom weer. Naast de sensor heb je geleidend
garen nodig. De sensoren doen alleen de
waarneming.
Het grootste nadeel van een textiel sensor is dat het materiaal textiel is. Door het
textiel kunnen variabelen veranderen/kapot gaan, waardoor de resultaten niet altijd
betrouwbaar zijn. Bij het gebruik in de zorg is het noodzakelijk dat de sensoren heel
betrouwbaar zijn.
Kantel sensor / tilt sensor
Een kantel sensor wordt gebruikt voor het meten van
de locatie in meerdere assen van een referentievlak.
Deze sensoren meten de kantelpositie ten opzichte
van de zwaartekracht. Ze maken de eenvoudige
detectie van oriëntatie of kanteling mogelijk.
Je hebt geleidend textiel met een metalen balletje. Als
het textiel beweegt, zal het balletje ook bewegen. Als
het balletje en het geleidend garen elkaar aanraken is er kortsluiting,
waardoor in het geval van licht het lichtje dan zal aangaan.
- Voorbeeld: Je hebt een armband, als je pols beweegt, beweegt het metalen
balletje ook mee. Het balletje zal zich dus de hele tijd in een ander vlak
bevinden.
fl
Intelligent textiel zijn materialen die reageren op veranderingen in de omgeving onder de meest
optimale omstandigheden en hun eigenschappen laten zien in functie van de omgeving.
Intelligent textiel is textiel dat externe omstandigheden en/of stimuli (impulsen) kan waarnemen,
om te reageren en de eigenschappen van het materiaal aan te passen. Je hebt sensor (passief
textiel) die staat in contact met een batterij (energiebron) en met een actuator (actief textiel).
Functioneel textiel is textiel met een functionele toepassing dat ten alle tijden die functie bevat,
bijvoorbeeld waterafstotend textiel. Smart textiel verandert daarentegen per omgeving.
- Voorbeeld 1: In de zorg zou je grondsensoren kunnen gebruiken, waarbij je een melding krijgt
als er iemand op de grond ligt.
- Voorbeeld 2: Tijdens sport zou je de snelheid of hartslag (prestaties) van een sporter kunnen
meten.
Stimuli
Stimuli zijn impulsen die intelligent textiel op gang brengen. Dit kan zowel door de omgeving als
een lichaam zelf. Deze stimuli kunnen thermisch, mechanisch, chemisch, elektrisch, magnetisch
en optisch zijn.
Thermische stimuli / impuls
Bij een thermische stimuli reageert het materiaal bij het aanbrengen van verschillende
temperaturen. Dit kan intern (bijvoorbeeld ons lichaam) of extern (bijvoorbeeld warme of
koude lucht bij een haardroger).
Mechanische stimuli / impuls
Bij een mechanisch stimuli reageert het materiaal bij mechanisch verschil, dus bij wrijving.
Dit kan worden gedaan bij een bepaalde snelheid of bij een bepaalde intensiteit (hardheid).
- Voorbeeld: Als je het koud hebt, kun je over je colbert wrijven, waardoor deze warmte af
zal geven.
Chemische stimuli / impuls
Bij een chemische stimuli reageert het materiaal bij chemisch verschil. Als er verandering
in vloeistof is, kun je van functie A naar functie B gaan.
- Voorbeeld: Met het lichaam kunnen wij een chemische impuls oproepen door te zweten.
Het textiel gaat van een droge naar natte toestand, waardoor het smart textiel kan
worden aangezet.
Elektrische stimuli / impuls
Bij een elektrische stimuli reageert het materiaal bij elektrisch verschil.
- Voorbeeld: Met het lichaam kunnen wij door middel van de hartslag een elektrisch
impuls geven.
Magnetische stimuli / impuls
Bij een magnetische stimuli reageert het materiaal bij magnetisch verschil.
- Voorbeeld: Door verandering van vorm of beweging kan een impuls worden gegeven.
Textiel soorten
Passief intelligent textiel
Passief intelligent textiel heeft de eigenschap om gegevens uit de omgeving waar te
nemen. Er wordt waargenomen bij een verandering in stimuli. Voorbeelden zijn geleidend
garen, optische vezels en textiel sensoren.
Geleidend materiaal
Geleidend textiel is een stof die elektriciteit kan geleiden. Elektriciteit gaat hierbij
van het ene punt naar het andere punt. Dit kan in allerlei vormen, namelijk weven,
breien, coaten en vervilten.
Een geleidend garen bestaat uit een geleidende kern, die gecoat of ingebed is met
een elektrisch geleidend element, zoals metaal (koolstof, nikkel, keer, goud, zilver
of titanium). De kern is vaak een katoen, polyester of nylon garen.
, De elektrische geleidbaarheid van een materiaal kan met een
multimeter gemeten worden. Dit doe je door de zwarte pin aan
de ene kant van het garen te zetten en de rode pin aan de ander
kant en daardoorheen zie je hoeveel elektriciteit van punt A naar
punt B geleid. Dat zie je op het schermpje. Dit is handig om te
weten zodat je kunt bepalen wat voor een batterij je nodig hebt.
Indien er 1,8 volt nodig is, gebruik je geen batterij van 6 volt.
Gecoat garen
Het voordeel van een coating is dat het goedkoop is. Het nadeel van een
gecoat garen is dat de coating kan slijten, waardoor de functie verdwijnt.
Koper geleidend textiel
Het voordeel van koper geleidend textiel is dat het goedkoop is en een
goede geleiding heeft. Daarentegen is het gevoelig voor vocht en kan het
oxideren, waardoor het dus niet dicht op de huid te gebruiken is.
Zilver geleidend textiel
Het nadeel van zilver geleidend textiel is dat het erg duur is. Daarentegen
kan dit materiaal wel dicht op de huid gebruikt worden.
Optische vezel / optical stimuli
Een optische vezel is een dunne exibele vezel met een glazen kern, waardoor
lichtsignalen kunnen worden verzonden met zeer weinig
krachtverlies. Het heeft ook niet veel batterij nodig.
De optische vezel werkt door een lichtje aan het begin
van de optische vezel (deze is transparant) te plaatsen en
deze zal dan door de hele buis zichtbaar zijn. Het licht
wordt in de buis constant weerkaatst, waardoor je op
sommige plaatsen heel veel licht ziet en op sommige
plaatsen heel weinig licht.
Textiel sensor / electrical stimuli
Een textiel sensor is een textiel oppervlak dat kan veranderen in elektrische stroom
of chemische samenstelling door externe omgevingsinvloeden. Textiel sensoren
worden gewijzigd door onder andere het materiaal te
roteren, druk uit te oefenen, uit te rekken of door het
te buigen. Deze verandering geeft een verschil in
stroom weer. Naast de sensor heb je geleidend
garen nodig. De sensoren doen alleen de
waarneming.
Het grootste nadeel van een textiel sensor is dat het materiaal textiel is. Door het
textiel kunnen variabelen veranderen/kapot gaan, waardoor de resultaten niet altijd
betrouwbaar zijn. Bij het gebruik in de zorg is het noodzakelijk dat de sensoren heel
betrouwbaar zijn.
Kantel sensor / tilt sensor
Een kantel sensor wordt gebruikt voor het meten van
de locatie in meerdere assen van een referentievlak.
Deze sensoren meten de kantelpositie ten opzichte
van de zwaartekracht. Ze maken de eenvoudige
detectie van oriëntatie of kanteling mogelijk.
Je hebt geleidend textiel met een metalen balletje. Als
het textiel beweegt, zal het balletje ook bewegen. Als
het balletje en het geleidend garen elkaar aanraken is er kortsluiting,
waardoor in het geval van licht het lichtje dan zal aangaan.
- Voorbeeld: Je hebt een armband, als je pols beweegt, beweegt het metalen
balletje ook mee. Het balletje zal zich dus de hele tijd in een ander vlak
bevinden.
fl
