Intelligent Materials for Intelligent Textiles

• Autorzy: Boczkowska A. , Leonowicz M.

Warianty tytułu

PL

Inteligentne materiały do inteligentnych tekstyliów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Interest in intelligent materials has been growing rapidly since the late 1980s, and recently they have become an individual group of materials. A widely-accepted definition states that a material can be called intelligent when it simultaneously plays a role of a sensor, a processor and a transferring signal device. Intelligent polymers appeared much later than the metallic and ceramic materials. In this paper, a brief overview of selected intelligent polymeric materials and systems is given in order to attract the attention of the textile community and to suggest fields for their potential applications in intelligent textiles. The focus is put on piezoelectric, shape memory and electroactive polymers, as well as stimuli-responsive polymers. Theoretical and experimental evidence exists that such materials can also find applications as intelligent textiles, e.g. those which have the ability to change colour, generate and store heat, monitor health and many other functions.

PL

Zainteresowanie materiałami inteligentnymi systematycznie wzrasta od końca lat 80-tych XX wieku. W ostatnich latach stały się one wyodrębnioną grupą materiałów. Cechy tych materiałów dosyć dobrze charakteryzuje definicja stwierdzająca, że mianem materiału inteligentnego określa się taki, który posiada cechy sensora, procesora i urządzenia wykonawczego. Inteligentne polimery pojawiły się znacznie później, niż materiały metaliczne i ceramiczne. W ciągu ostatnich dwóch dekad ich znaczenie gwałtownie wzrosło, w wyniku obiecujących możliwości praktycznych zastosowań. Wśród polimerów inteligentnych wyróżnić można polimery piezoelektryczne, z pamięcią kształtu, elektroaktywne, żele polimerowe oraz kompozyty o osnowie polimerowej z napełniaczami piezoelektrycznymi lub magnetycznymi. Istnieje możliwość wykorzystania ich we włókiennictwie w inteligentnych tekstyliach, np. samoczyszczących lub zmieniających barwę. W niniejszym opracowaniu przedstawiono materiały inteligentne, takie jak: stopy z pamięcią kształtu, ceramiczne materiały piezoelektryczne, materiały magnetostrykcyjne, ciecze reologiczne oraz inteligentne polimery i materiały kompozytowe. Przedstawiono podstawy zjawisk odpowiedzialnych za „inteligentne zachowanie” tych materiałów, jak i możliwości ich zastosowania w praktyce.

Słowa kluczowe

EN

intelligent polymers; shape-memory polymers; piezoelectric polymers; electroactive polymers; stimuli-responsive polymers

PL

inteligentne polimery; polimery z pamięcią kształtu; polimery piezoelektryczne; polimery elektroaktywne; polimery odpowiadające na bodźce

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 14, no. 5 (59)
• Strony: 13--17
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys.

Twórcy

autor

Boczkowska A.

• Faculty of Materials Science and Engineering, Warsaw University of Technology, ul. Wołoska 141, 02-507 Warsaw, Poland

autor

Leonowicz M.

• Faculty of Materials Science and Engineering, Warsaw University of Technology, ul. Wołoska 141, 02-507 Warsaw, Poland

Bibliografia

• 1. Intelligent fibres, fabrics and clothing, edited by Xiaoming Tao, CRC Press, Cambridge, (2001).
• 2. Gniotek K., Krucińska I.: „The Basic Problems of Textronics”, Fibres & Textiles in Eastern Europe, vol. 12, 1(45)2004, pp. 13-16.
• 3. Gall K., Dunn M.L., Liu Y., Finch D., Lake M., Munshi N.A.: Shape memory polymer nanocomposites, Acta Materialia 50 (2002), p.5115.
• 4. Encyclopaedia of Polymer Science and Technology, vol. 4, Wiley & Sons, (2003).
• 5. Encyclopaedia of Smart Materials, vol. 2, edited by MEL SCHWARTZ, Wiley & Sons, (2002).
• 6. Li Z., Arbatti M.D., Cheng Z.Y.: Novel electroactive polymer system – PVDF based polymer blends, Proc. of SPIE, vol. 5385 (2004), pp. 99-107.
• 7. Encyclopaedia of Smart Materials, vol. 1, edited by MEL SCHWARTZ, Wiley & Sons, (2002).
• 8. Korde U.A., Wickersham M.A., Carr S, Jenkins C.H.M.: Active Control of Stiffness and Dumping of Piezoelectric Polymer Films, Proc. of SPIE, vol. 6168 (2006) 61681R, pp.1-10.
• 9. Bar-Cohen Y.: EAP as Artificial Muscles – Progress and Challenges, Proc. of SPIE, vol. 5385 (2004), pp.10-16.
• 10. Hanson D., Bergs R., Tadesse Y., White V., Priya S.: Enhancement of EAP Actuated Facial Expressions by Designed Chamber Geometry in Elastomers, Proc. of SPIE, vol. 6168 (2006), 616806, pp.1-9.
• 11. Dai L.: Intelligent Macromolecules for Smart Devices, Springer, London (2004).
• 12. Plante J-S, Dubowsky S.: On the Nature of Dielectric Elastomer Actuators and Its Implications for Their Design, Proc. of SPIE, vol. 6168 (2006), 61681J, pp. 1-11.
• 13. Goulbourne N., Frecker M., Mockenstrum E.: Electro-Elastic Modeling of a Dielectric Elastomer Diaphragm for a Prosthetic Blood Pump, Proc. of SPIE, vol. 5385 (2004), pp.122-133.
• 14. Bolzmacher C., Biggs J., Srinivasan M.: Flexible Dielectric Elastomer Actuators for Wearable Human-Machine Interfaces, Proc. of SPIE, vol. 6168, (2006), 616804, pp.1-12.
• 15. Ashley S.: Sztuczne mięśnie, Świat Nauki 11 (2003) 147, pp. 49-55.
• 16. Nanoengineering of Structural, Functional, and Smart Materials, edited by Schulz M.J., Kelkar A.D., Sundaresan M.J., CRC Press, Boca Raton (2006).
• 17. Baohua Liu, Jinlian Hu: The Application of Temperature - Sensitive Hydrogels to Textiles: A Review of Chinese and Japanese Investigations, Fibres & Textiles in Eastern Europe, vol. 13, 6(54)2005, pp. 45-49.
• 18. Ito Y., Ochiai Y., Park Y.S., Imanishi Y., J. Am. Chem. Soc. 119 (1997), p.1619.