智能服装功能性材料的创新性应用

李 蕾

（湖南工艺美术职业学院 湖南益阳 413000）

智能服装在发展过程中，功能性材料的应用从基础的应用，到现在的成熟应用，解决了多个难题。随着社会需求的膨胀，功能性材料的应用需要进行创新，才能不断地提高智能服装的功能，并且促进这一服装行业的绿色环保发展，未来智能服装的发展趋势是关注可持续发展的方向。

1 功能性材料分类

1.1 功能性纤维纺织材料

功能性纤维是构成智能服装的主要材料，它可以感知外界环境变化，能够根据外界环境的变化而发生改变，功能性纤维纺织材料根据人们的需求其功能变得更加全面，具备了传感功能、信息反馈功能、积累功能等。功能性纤维纺织材料在智能服装中的应用也正体现于此，它主要分为可拉伸变色纤维、相变调温纤维和智能凝胶纤维，每一种纤维都有其特有的功能和特性，也都能够依据其自身的优势被应用在此类服装的设计中[1]。

1.1.1 可拉伸变色纤维

可拉伸变色纤维是一种特殊组织的材料，可以随着拉伸而改变颜色，并且可以感知光和热。在前期它并不能被应用于这一类服装的制作中，后来经过数次改进，如进行浸涂、加工和处理，材料的物理特性改变，从而可以被应用在军事服装制作上，用这种材料所设计的军事服装耐高温，可以保护人们的皮肤，且服装可以根据温度进行变化，作战时可以达到较好的隐藏效果。随着社会的进步，这种材料已经被广泛应用在日常生活中，如运动服装制作、骑行服装设计等，这种材料不仅可以满足运动员的实际需求，还可以增加赛事趣味。

1.1.2 相变调温纤维

与可拉伸变色纤维不同的是，相变调温纤维在具备了温度感知的基础上可以根据人体的需求进行调节，对温度进行了双向的控制，更加适宜应用于运动赛事中。相变调温纤维材料设计制作的运动服装使用热敏碳化氢腊变性材料用微小的胶囊包裹植入材料中，以达到降温调温的功能，这种材料所设计的运动服透气性好、舒适，能为运动员提供良好的体验。

1.1.3 智能凝胶材料

这一材料不仅有基本的控温功能，还能根据外界环境变化改变自身的体积，主要应用于纺织领域中，如智能抗菌、医用纺织品、防水织物等，其特有的性能，让其多用于防水透湿服装，很多海上航行的人员多身着此类材料所设计的服装，具有很好的防湿保温作用。海上作业环境恶劣，风浪大，温度变化快，使用智能凝胶材料制作的服装能够为海上航行人员提供较好的体验。

1.2 基于柔性可穿戴技术的仿生材料

柔性电子材料的发展和科技的进步为智能服装的创新提供了更大的空间，现在的柔性可穿戴材料中常用的材料有纳米材料、碳材料、石墨烯材料等，这些材料优势明显，柔软度高、敏感性强。柔性可穿戴技术的仿生材料主要有两种技术：（1）电子仿生皮肤技术，可以仿照人类的皮肤，所创造的材料仿真性高，可以感知人类的讯息，利用这种技术可以提前感知来自外界的压力，从而对外界威胁作出预判，减少人员伤亡；（2）桑蚕丝基柔性可穿戴智能织物材料，这种材料是将传统的桑蚕丝和石墨烯材料进行融合，为人类的生物科技提供了更多的可能，将两种材料进行融合后产生的材料导电率极高，可以应用于医疗和其他工程中作为导电材料[2]。

2 应用要点

随着智能服装的发展，人们对于两者的融合有了更高的要求，现在的智能服装以高科技、多功能为主打要素，在设计的时候更多考虑的是以下几方面的因素。维护是智能服装要考虑的因素之一，由于其自身的特殊性，其维护受到外界的影响较大，市面上的这一类服装在清洗和维护上都需要进行拆卸。现在的智能服装要考虑的是如何在维护上实现简单化，并且不能影响本身的性能和功能。舒适程度是设计时要考虑的另外一个因素，舒适感是设计时主要考虑一个方面，主要表现在材料、款式两个方面，不仅要满足穿戴者的日常生活需求，还要和人体的皮肤和谐共处。设计艺术和科技的融合，后期的智能服装在设计上的不仅要考虑科技要素，还要满足人们的审美需求，如在款式、颜色、样式等方面的设计，这也就是科技和艺术的融合。

3 创新应用

随着市场需求不断改变，智能服装和功能性材料已无法完全满足人们的需求，需要对其进行创新，改变设计方向，增加其价值，创新其功能，使其不再局限于基本的医疗和军事方面的应用，应该走向市场化，更多地应用于运动服装领域、医疗领域和健康保健领域。

3.1 医疗领域中

随着医疗和经济的发展，人们的基本需求已经得不到满足，况且现代人压力巨大，如果将这一类服装和功能性材料广泛地应用在医疗监护中，不仅可以提高医疗水平，而且可以缓解人们的生活压力，提高生活水平。在医疗监护系统中，分布式检测设备使用比较频繁，但是使用起来却费时费力，而且效率不高。为此，可以将智能服装和分布式监护设备进行整合，以提高监护的精确度，为病人提供更加舒心的诊疗服务。智能服装具有信息收集、信息反馈的功能，智能服装应用在监护诊疗中，能够迅速收集病人的实时状态，掌握病人的信息，护士和家人可以随时掌握病人的生理状态，从而提供更加良好的看护服务。以残障人士为例，他们的身体反应比较迟钝，有的甚至难以表达，若能把这一类服装和监护设备相互融合，可以让其和护士进行无障碍沟通，从而让护士及时了解其具体的情况[3]。这可以为医护工作者提供非常大的帮助，让他们的工作更顺利。

3.2 运动健身中

生活条件越来越好，很多健身爱好者越来越注重运动的质量，他们会选择透气性良好的新型材料制作的运动服装，并且要求运动服装具有更多的功能，如保温降温功能、排汗功能等。对于专业的运动健身而言，运动员大多数时间基本都投身于运动训练中，普通运动衣和运动器材不能满足其训练的需求，需要积极应用这一类服装，对于健身服装和器材做出创新。运动智能设备和服装通常是可分离式的，在运动衣和运动裤中可以植入传感设备，传感设备可以监测运动员的心率、心跳、实时监控运动员的运动情况，教练和运动员根据传感器所收集到的信息便可以适当地调整运动频率、运动姿态等，从而提高专业运动员的运动技术。在冬奥会中，运动环境比较艰苦，很多运动员会因为外界环境的变化而影响发挥，若能在这一类场景中应用智能服装，就能给运动员运动效率的提升提供极大的帮助。可以对运动员的服装进行涂层处理，利用先进的技术达到保温降温和排汗的作用，保证运动员高效运动。后期的智能服装在专业运动中的应用会更加广泛，其最终目的就是提升运动效率[4]。

3.3 在日常理疗中

人们生活的压力很大，很多人为了追求生活的品质，会定期做护理和保健，以放松身心，减轻压力。将智能服装材料应用在日常理疗中，能够为人们的生活带来更多的可能性，帮助人们缓解生活中的疲劳。另外，社会中很多人需要做康复理疗，但是就目前的科技水平而言，康复理疗虽然有着重要的意义，但是整体的效果并不明显。应用这一类服装，如以传感器、导线作为理疗服装的核心材料，将传感器和服装相结合，能够为人们提供高质量的理疗服务。将传感器和旋转理疗法相融合，并将微小的传感器和磁铁放于内衣中，进行理疗，这些磁场可以根据人体的穴位进行针对性的按摩，可以促进人体的血液循环，改善人体亚健康状态。未来，智能服装在日常理疗中的应用会更加广泛，会不断地改变人们的生活。现代人承受着各方压力，通过日常理疗，可以改变多数人的亚健康状态。

4 小结

功能性材料在智能服装中的应用前景十分广阔，要明确功能性材料，了解其分类以及特点。随着科技的发展和进步，智能服装在医疗、健身和理疗三大领域的应用会更加全面，为人们提供极大的帮助。