НОВОСТИ СЕГОДНЯ
На российском рынке продолжают появляться разработки, которые позволят создать качественную и недорогую альтернативу импортной умной одежде. В первую очередь речь идет о функциях терморегуляции, но постоянно добавляются новые опции. С чего начиналось развитие интеллектуального текстиля и кому изделия из него пригодятся в первую очередь?
Мировой рынок интеллектуальных текстильных материалов в 2023 году составил, по подсчетам аналитиков, $2,17 млрд и в ближайшие шесть лет будет увеличиваться на 18,8% ежегодно, что значительно выше среднего. Среди причин роста называют увеличение спроса на текстильные изделия с носимой электроникой. В основном они востребованы у тех, кто занимается спортом и фитнесом, а также в телемедицине – для удаленного мониторинга пациентов.
Встроенные в умный текстиль сенсоры умеют собирать биометрические и другие данные: пульс, температуру тела и ее динамику, количество сделанных шагов, пройденное расстояние, даже количество сожженных калорий и уровень воздействия ультрафиолетового излучения.
[embed]https://profile.ru/scitech/eto-prosto-fantastika-kakimi-tehn...[/embed]
Есть ткани с функциями дополнительного подогрева, терморегуляцией, встроенными миниатюрными светодиодами (они позволяют одежде менять оттенок), климат-контролем, с антимикробными свойствами, инновационными невесомыми утеплителями. Такие ткани используются для изготовления спецодежды для спасателей, пожарных, сотрудников опасных производств, военных.
Отдельный сегмент – fashion-индустрия, например умные куртки с дополнительным функционалом. Это не только привычный уже подогрев, но и умные часы, телефон, Wi-Fi-модули.
В мире развитие интеллектуального направления в текстильной промышленности началось с изготовления электропроводящего текстиля, рассказывает Ольга Москалюк, заведующая лабораторией полимерных и композиционных материалов Smart Textiles в БФУ им. И. Канта и исполнительный директор проекта «АрктикТекс». Поэтому любой умный текстиль долгое время было принято называть electrical textile.
В последние 5–10 лет понятие умного текстиля расширяется. К нему относится уже не только электропроводящая, гибкая и воздухопроницаемая ткань, но и обладающая другими функциями. Например, она может под воздействием электромагнитного поля и УФ-излучения менять цвет и размеры, иметь антибактериальные свойства, быть устойчивой к загрязнениям. Всё это делает одежду помощником для человека в любых обстоятельствах – от непогоды до экстремальных ситуаций.
В России также ведутся активные разработки инновационных тканей и даже нитей для умного текстиля. Начались они в нашей стране, как и во всем мире, с экспериментов в области «электротекстиля». К тому моменту уже существовала «электронная» одежда со встроенными в ткань микросхемами (например созданная в 2010-х платформа Arduino LilyPad). Но такие предметы гардероба не способны трансформироваться и всегда остаются жесткими, к тому же микросхемы были зачастую тяжелее текстильного полотна.
«Перед нашими текстильными институтами и разработчиками стояла задача найти замену металлическим нитям в текстиле и создавать ткани со свойствами электропроводности, но гибкие и носибельные, а также пригодные для стирки», – говорит Ольга Москалюк.
Одним из ведущих направлений в разработках умного текстиля стали технологии печатной электроники. На текстиль наносятся токопроводящие дорожки в виде пасты. Эти элементы могут нагреваться, передавать сигнал, иметь встроенные датчики и сенсоры. Электронные компоненты интегрируются в ткань таким образом, что не снижают ее гибкости, и она остается воздухопроницаемой. Несколько люксовых западных брендов уже выпускают такую одежду, отмечает Москалюк.
В России в области печатной носимой электроники и разработки умного текстиля работает порядка 10 стартапов, в том числе в Санкт-Петербурге, Саранске, Мордовии, Томске, Якутии. Кроме того, похожие технологии разрабатываются в отраслевых институтах: Санкт-Петербургском государственном университете промышленных технологий и дизайна (СПбГУПТД), РГУ им. А. Н. Косыгина и других.
[caption id="attachment_1651125" align="aligncenter" width="1200"] (Иллюстрация)[/caption]
Стартап «АрктикТекс» Северо-Западного наноцентра недавно выпустил партию курток-штормовок для спорта и активного отдыха с функцией подогрева за счет съемных греющих модулей. Они могут равномерно нагреваться до температуры 45°C за 40 секунд.
Кроме того, компания совместно со специалистами СПбГУПТД и университета Государственной противопожарной службы МЧС России разработала спецодежду для пожарно-спасательных команд, работающих в Арктике. Инновационная ткань обрабатывается составом модифицированных композитов, в основе которых углеродные наноструктуры (нанотрубки). Благодаря этому куртки имеют защитный слой, выдерживающий температуру более 450°C. Ткань одновременно и устойчива к нагреву, и позволяет избежать переохлаждения. А в подкладку спецодежды встроены греющие модули.
[embed]https://profile.ru/scitech/kakie-tehnologii-mozhno-schitat-p...[/embed]
Умный текстиль с функциями нагрева – один из наиболее динамичных сегментов рынка интеллектуальных тканей в России. Такой продукт, например, разработан стартапом «Бодихит» в Центре нанотехнологий и наноматериалов Республики Мордовия. Несколько лет ушло на НИОКР и создание первых партий продукции. В основе ткани мелкодисперсный графит и углеродные нанотрубки, рассказывает руководитель стартапа Сергей Солонин. Поставщиком такого материала является российская компания «Оксиал», единственный в стране производитель одностенных углеродных нанотрубок. На первом этапе изготавливается греющая карбонсодержащая паста, которую наносят на электронные подложки методом трафаретной печати. Затем к подложкам подключают питающие электроды, и на выходе получается нагревающий элемент, который можно интегрировать в любые предметы одежды и аксессуары (шарфы, перчатки, стельки) и регулировать.
«Бодихит» получил патенты на резистентную токопроводящую пасту и на способ ее нанесения на электронные подложки, а сейчас сертифицирует свою продукцию. Это и сами нагревающие элементы, и кнопочная система управления ими, которая позволяет настраивать четыре режима: от 40 до 55°C. В куртке, например, основными зонами обогрева являются плечи и поясница. Нагревающие элементы вшиваются в подкладку одежды, а пауэрбанк, обеспечивающий питание системы, размещается в кармане. Заряда хватает примерно на 3–4 часа.
Компания собирается налаживать сотрудничество с производителями одежды для активного отдыха. Кроме того, стартап заключил контракт с Институтом медико-биологических проблем РАН, для которого выпускает специальные перчатки без пальцев с подогревом. Они необходимы пациентам, пережившим сильный стресс: тепло обеспечивает дополнительную релаксацию. Митенки напоминают термос по своему действию и оснащены таймером, уточняет Солонин. Потребность института в таких изделиях составляет порядка тысячи пар в год.
Перчатки и варежки с подогревом «Бодихит» собирается выпускать также для любителей зимней рыбалки. «В январе мы планируем получить первую выручку по небольшим контрактам. Но продукт не высокомаржинальный, и нужно брать рынок количеством», – говорит Солонин.
Конкуренция на рынке одежды с нагревающими элементами уже заметна, и это не считая китайских товаров, которых очень много на маркетплейсах. В частности, российская компания RedLaika предлагает широкую линейку товаров с подогревом: перчатки, носки, одежду. Впрочем, в «Бодихит» делают ставку не столько на продажу одежды, сколько на развитие в смежных сегментах: товары для медицины, спорта, рыбалки, детские вещи (варежки), обувь для старшего поколения.
Стартап «Микскап» того же саранского наноцентра ведет разработку терморегулирующего умного текстиля. Полые композитные нити с микрокапсулами, из которых состоит ткань, накапливают в себе избыточное тепло и высвобождают его, когда температура окружающей среды падает. Это обеспечивает эффект охлаждения в жару, что может пригодиться не только на улице, но и в цеху, на кухне ресторана, на производстве. Умная ткань быстро нагревается, поэтому человеку комфортно в течение 15–20 минут после выхода из помещения на холодный воздух. Важно, что изделия из текстиля с модулями не тяжелее обычных и им не повредит стирка в стиральной машине.
[embed]https://profile.ru/scitech/magiya-realnosti-kakie-novye-tehn...[/embed]
Терморегулирующий текстиль можно использовать в качестве подкладки для умных курток, в том числе спецодежды для военных. По сравнению с импортной продукцией одежда от российского проекта будет, как обещают, дешевле. Так, если цена обычной зимней куртки составляет, допустим, 20 тыс. рублей, то инновационная подкладка увеличит ее стоимость не более чем на 2 тыс. А футболка подорожает лишь на несколько сотен рублей.
«Микскап» ведет переговоры с крупным отечественным производителем меховых изделий, который раньше закупал подобные инновационные материалы, изготовленные за рубежом. Одним из главных поставщиков терморегулирующего текстиля на российский рынок была австрийская компания Outlast. С тех пор как она ушла из России, у отечественных производителей появился шанс расширить свою долю.
Разработки в области умного текстиля не исчерпываются нагревательными модулями и использованием углеродных структур в составе ткани. «Сейчас мы планируем создать нить, которая будет проводить электрический ток, – делится Ольга Москалюк. – Мы уже начали такой проект в сотрудничестве с калининградской компанией "Интертекс". На основе этой нити будут делаться ткани с эффектом нагрева».
Особенно перспективно их применение на рынке спецодежды, который в России растет на 11% в год. По мнению эксперта, до трети его объема может составить сегмент одежды с использованием интеллектуального текстиля. «Мы видим, что с умными тканями работает уже большинство из полусотни крупнейших российских производителей спецодежды. Среди них "Энергоконтракт", БТК, "Чайковский текстиль"», – перечисляет Москалюк.
Для развития рынка умной одежды в России есть два основных условия: сырьевая и научно-исследовательская база. То, что начиналось как единичные научные разработки и разовый выпуск инновационных курток для модников и потребителей, увлеченных высокими технологиями, постепенно внедряется в промышленное производство. По крайней мере, если судить по тому, что многие крупные производители начали активно экспериментировать с функциональными тканями.
Похожие новости: