Мнение о том, что домашний текстиль может быть представлен лишь шторами и постельным бельем - неверное. Ткани могут присутствовать в виде скатертей, покрывал, обивки мягкой мебели, диванных подушек, салфеток. Правильно подобрав домашний текстиль, можно преобразить помещение и даже скрыть небольшие изъяны оформления и интерьера. Выбирая ткани для штор, нужно учитывать расположение окон по отношению к сторонам света. Также они должны по текстуре и раскраске подходить к остальным элементам текстиля в помещении.

Большое значение текстильное оформление имеет для гостиной, поскольку это центральная комната в квартире или доме. Главное внимание уделяется шторам, поэтому они должны быть из качественной ткани, допустимо присутствие элементов декора в виде кистей или бахромы. Шторы должны сочетаться с расцветкой мягкой обивки мебели и диванных подушек.

В спальне текстиль для дома кроме штор представлен постельным бельем и покрывалами на кровать, они должны подходить под расцветку друг друга. В спальню лучше вешать плотные шторы, которые не пропускают яркий солнечный свет. Постельное белье следует выбирать из натуральных тканей - типа шелка, хлопка или льна. Расцветки зависят от вкуса жильцов.

Для кухни можно выбирать яркий текстиль, главное - чтобы он легко мылся и очищался. В кухне ткани присутствуют в виде занавесок, а также фартуков, прихваток, салфеток. Текстиль для кухни следует подбирать такой, чтобы он мог наполнить помещение уютом и теплом.

В детской комнате текстиль должен быть ярким и красочным, рисунки подбираются с учетом пола, возраста и предпочтений ребенка. Детский текстиль обязательно должен быть натуральным и качественным.

Текстиль очень важен для оформления любого интерьера, поскольку вносит яркие цветовые акценты и позволяет наполнить помещение атмосферой уюта и комфорта.

Невесомая органза, нежный тюль, колоритный тюль, роскошный бархат – самые простейшие и дорогие элитные ткани представлены в различных торговых предприятиях. Применение разных по фактуре и цвету тканей (для чего смогут великолепно подойти элитные и недорогие ткани от европейских производителей) поможет совершенно преобразить интерьер вашей квартиры или дома.

Существует большое количество вариантов текстильной отделки, а конкретный выбор тканей будет зависеть от общего стилевого решения интерьера. В том случае, если вы хотите оформить загородный дом в стиле кантри, можно обратить внимание на некоторые приемы.

Мебель из дерева станет более уютной, кроме того, она будет дольше сохранять свой внешний облик, если надеть на нее специальные чехлы из натуральных плотных тканей цвета дуба. Подушки на банкетке, которые перекликаются с чехлами по оттенку, смогут создать ощущение комфорта (продажа подобных тканей сегодня производится по самым приемлемым ценам).

Цветовым центром подобного интерьера вполне может стать скатерть, выполненная с ярким орнаментом теплых цветов (великолепным вариантом для этого могут стать элитные итальянские ткани), которая сможет гармонично сочетаться с приятным сиянием огня русской печки и свечей в канделябрах.

Настоящей деревенской классикой является спальная, которая оформлена в пастельных тонах с большим количеством белого цвета. Деталями, которые создают очарование и уют, могут стать кашемировый мягкий плед, накрахмаленная скатерть, плотные покрывала с рисунками, а также легкие занавески из элитной ткани-органзы или шелка. Для всех, кто хочет оформить свой дом таким образом, в настоящее время есть множество возможностей, чтобы добиться жилья в красивом и уютном доме.

Текстиль в интерьере - вещь совершенно незаменимая. Конечно, все интерьерные стили относятся к нему по-разному. Больше всего богатые текстильные возможности использует классика, как историческая, так и современная. Но и хай-тек с минимализмом дозировано, но пользуются услугами интерьерного текстиля.

Текстильный дизайн в интерьере - тема вечная и злободневная. Как-то трудно представить себе дом без текстиля во всех его проявлениях - от штор и мебельных обивок до покрывал, подушек и ковров. История текстильного дизайна богата и поучительна. Наверное, больше всего любили текстильные декоры в эпоху барокко, украшая интерьеры пышными богатыми драпировками из тяжелых фактурных шелков и узорчатой тафты. А многочисленные классицизмы предпочитали более скромные, но изысканные полосатые ткани и штофные обои. А как активно пользовались текстильным декором во времена викторианской классики! Английские дома пестрели всевозможными тканями в цветочек, горошек и полоску, которые использовались в обивках мебели, шторах, подушках и коврах. Интересно, что консервативные британцы по-прежнему предпочитают такое обилие тканей в своих интерьерах. Сегодня мы тоже не можем обойтись без всей этой красоты. Совершенно ясно, что без текстиля очень трудно создать уютный, а значит комфортный дом. Конечно, все пользуются этим декоративным средством по-своему. Любители классических стилей (от неоар-деко до неомодерна) используют его активно. А вот адепты модернизма (от хай-тека до деконструкции), наоборот, очень дозировано. Хотя все прекрасно понимают, что никакие новомодные жалюзи и ролы не заменят стильных монохромных штор. А если, все-таки хозяева предпочитают обходится без их помощи и оставлять окна без прикрытия, например в небоскребах Москва-Сити, то все-таки какой-то необходимый минимум текстиля в интерьере быть обязан, хотя бы ковер или подушки. Именно с помощью ярких цветных подушек или мебельных обивок и можно внести в монохромные минималистичные пространства несколько пятен модного цвета или орнамента.

• Автор проекта: Кирилл Истомин. ">

  Любитель исторической классики московский декоратор Кирилл Истомин всегда очень активно, но с тонким вкусом использует декоративные возможности текстильного дизайна. Спальня в его проекте просто утопает в разнообразных драпировках: текстильный полог над кроватью, шторы, красивые обивки, подушки и тканые абажуры на светильниках. Очень пышно!

модульному дивану

Любитель исторической классики московский декоратор Кирилл Истомин всегда очень активно, но с тонким вкусом использует декоративные возможности текстильного дизайна. Спальня в его проекте просто утопает в разнообразных драпировках: текстильный полог над кроватью, шторы, красивые обивки, подушки и тканые абажуры на светильниках. Очень пышно!

Спальня, оформленная в классическом духе, конечно, декорирована большим количеством текстиля. Яркий цвет мебели красного дерева и наборного паркета поддерживают бардовые драпировки на окнах, такого же цвета декоративный полог над кроватью и покрывало с подушками. Даже фигурное изголовье кровати здесь отделано шелковой стеганой тканью модного сиреневого цвета.

Просторная монохромная гостиная, оформленная по классическим принципам, выглядит стильно и современно. Особую классичность интерьеру придают полосатые шторы на высоких окнах, которые имеют эффектный дизайн, а также текстильные обивки мягкой мебели, в приятных серо-бежевых цветочных узорах.

Большая двусветная гостиная загородного дома, оформленная в современном стиле, оригинально декорирована текстилем. Высокие двухуровневые окна по авторской задумке оснащены гигантскими по длине и ширине шторами, которые подобраны в тон к основной гамме монохромного серо-бежевого интерьера.

Самой выразительной деталью гостиной, оформленной стиле современного ар-деко, стали графичные черно-белые шторы с эффектом объемного рисунка. Под них подобраны и подушки с черно-белыми узорами. Также орнаментальные ткани внесли в ардекошный интерьер элемент поп-арта.

Просторная белая гостиная, оформленная декоратором Татьяной Мироновой, создает ощущение классического шведского дома. Потолки с выступающими балками, сливочного цвета стены, крашенная в белый цвет мебель, бежевые с белым шторы и только яркие цветочные обивки мягкой мебели делают интерьер нарядным и жизнерадостным.

Московский дизайнер Анна Эрман украсила белую минималистичную гостиную исключительно с помощью яркого текстиля и этнических аксессуаров. Главная роль в композиции отведена низкому модульному дивану , каждая часть которого обтянута разными по цвету и рисунку тканями. Очень модно и очень по-восточному!

Гостиная в загородном доме декорирована под современную классику и деревенский стиль.Фигурные столики и консоли в духе французского рококо, хрустальная люстра, цветочные обивки на манер английской классики - все это отлично смотрится на фоне бревенчатых стен, правда покрашенных под цвет мебели в светло-бежевый тон.

Авторы проекта оформили кабинет хозяина дома с помощью орнаментальных обоев, стилизованной классической мебели, эффектных светильников и комфортной бежево-коричневой гаммы. Кроме того, панорамные окна декорированы сплошным фронтом двухслойных драпировок. Просто модный будуар!

Спальня от Валерии Сенькиной выглядит просто по-королевски! Высокие потолки с лепниной, кровать с роскошным балдахином, люстры и зеркала. И конечно, много текстиля, но здесь он особый. Пышные формы оконных драпировок и балдахина, уравновешиваются качеством тканей. Автор проекта выбрала приятное сочетание красно-кораллового шелка с тонкой полупрозрачной органзой бежевого цвета и с нежным рисунком. Смотрится легко и изящно!

Ни один интерьер, даже самый современный минималистский не обходится без текстиля. Ведь красивые «тряпочки» придают уюта, тепла, ощущения «родного дома» квартире. Однако текстиль в интерьере бывает разный и важно знать, какие именно ткани подойдут для вас: идеально гладкие яркие синтетические, приятные на ощупь и экологичные натуральные или универсальные смешанные.

На фоне модного нынче эко-бума производители стали принимать во внимание и пожелания поклонников здорового и экологически правильного стиля жизни. Наряду с привычными всем натуральными тканями: шерстью, шелком, льном и хлопком, стали появлятся и «экзотические» для нашего времени ткани из крапивы, кукурузы, конопли, сои, бананового волокна, морских водорослей, органического хлопка.

Читайте также:

Что такое эко-интерьер. Основные принципы дизайна в стиле эко — читайте по .

Чем примечательные бамбуковые обои, как их клеить и как ухаживать — в

Кроме того, что сами они натуральны и экологичны, красители к ним тоже подбираются соответствующие, изготовленные из свеклы, моркови, томатов, лука, цветов мимозы и т.п. Взяв такое полотно в руки, уже не хочется его отдавать продавцу:)

Мало того, что приятно на ощупь, так еще осознание того, что это на самом деле, подстегивает купить такую штору или покрывало.

Использовать натуральные ткани можно абсолютно во всех комнатах. Интерьер от этого, безусловно, только выиграет. Обычно такие ткани используются в эко, интерьере в стиле винтаж.

Однако у натуральных тканей помимо плюсов есть и определенные минусы, на которые я, например, внимания бы обращать не стала – слишком существенны достоинства. Однако рассказать о них нужно.

Плюсы

• экологически чистые безопасные ткани;
• антистатичен;
• легко стирается;
• хорошо драпируется.

Минусы

• быстро мнется;
• медленно сохнет;
• плохо растягивается;
• может полинять, сесть, выцвести на солнце;
• если ткань однотонная – хорошо видны погрешности шитья.

Синтетический текстиль в интерьере

Несмотря на то, что синтетика изготавливается из таких казалось бы странных материалов как целлюлоза, нефть, каменный уголь, природный газ, стекло, металлы (вообще не представляю, как из каменного угля можно сделать «тряпочку»), однако сразу и не скажешь;) Синтетические ткани красивы и очень разнообразны. Наиболее распространенные: лавсан, вискоза, акрил, полиамид, флис, полиэстер и др. Поверхность этих тканей гладкая с четким рисунком.

Отлично смотрятся окна, оформленные синтетическими гардинными тканями, поскольку они легко собираются в складки и равномерно провисают. Часто синтетика используется для обивки , поскольку и мыть проще и срок службы существенно дольше.

Синтетика как нельзя лучше подходит для современных стилей интерьера – техно, хай-тек, контемпорари. Однако уместными они будут и в другой обстановке, тяготеющей к удобству в использовании и легкости в компоновке.

Плюсы

• Основное преимущество – гипоаллергенность, поскольку синтетика не содержит животных и растительных волокон, способных стать аллергеном для чувствительного человека;
• долговечность;
• износостойкость;
• синтетика не садится и не тянется, лучше сохраняет форму;
• низкая стоимость.

Минусы

• Низкая воздухопроницаемость;
• «эликтризация» — накапливается статическое напряжение.

Смешанный текстиль в интерьере

Для любителей компромиссов выпускаются смешанные ткани. Здесь учитываются преимущества и тех и других волокон и умаляются недостатки. Добавленные к натуральным волокнам спандекс придает эластичности, а полипропилен – водонепроницаемость и легкость, акрил – удешевляет материал.

Наиболее оптимальным и распространенным на сегодняшний день является смесь хлопка и полиэстера – в результате ткань получается приятная на ощупь и при этом прочная и долговечная.

Смешанные ткани отлично подойдут для изготовления штор, чехлов для , тканевых обоев.

Обычно смешанные варианты используют в интерьерах классического стиля, кантри, эклектика. Однако эти ткани настолько универсальны, что применение им можно найти в любом дизайне интерьера.

Плюсы

• Сочетание свойств натуральной ткани и прочности синтетики;
• красивый внешний вид.

Минусы

• На таких смешанных тканях довольно плохо держится краситель, они линяют и выцветают на солнце. Ведь для разных волокон нужны разные красители и разные условия окраски, в частности, температура.

Выбор текстиля в интерьере – дело личного вкуса и предпочтений. Несмотря на то, что я, например, стремлюсь во всем к натуральности, однако шторы предпочитаю именно из синтетики, ведь они проще в уходе, легко гладятся и подходят под общий стиль в комнате.

Ксения Поддубная

Текстильное оформление не только придает интерьеру характерный образ и завершённый вид, но и способно создать уют или торжественность, подчеркнуть строгость или легкость выбранного стиля. Мы поговорили с дизайнером Светланой Юрковой о текстиле: как его выбрать и на что обратить внимание.

Светлана Юркова, дизайнер интерьеров : «Выбор текстиля должен включать в себя несколько основных критериев: задачи, которые нужно решить с помощью текстиля, общие пропорции помещения, стиль интерьера, цвет отделки, мебели и многое другое. Но для начала нужно определиться с бюджетом на текстиль, заложив его в самом начале ремонта и строительных работ».

Думайте комплексно . Текстиль – это всегда сочетание: фактур, цвета и рисунка. Пусть эти характеристики ткани перекликаются с другими деталями в интерьере и между собой. Системный и продуманный взгляд на текстильное оформление поможет вам избежать ненужных импульсивных покупок.

Учитывайте освещение. Помните, что при определённом освещении и в сочетании с различными цветами отделки текстиль будет вести себя по-разному. Поэтому для начала выберите в салоне несколько образцов подходящих тканей, а окончательное решение примите уже на объекте.

Определите функционал. Ставьте утилитарные задачи помимо чисто декораторских. Например, ткани для штор в спальне или гостиной с домашним кинотеатром должны поглощать дневной свет благодаря своим свойствам и конструкции штор, поэтому при выборе ткани обращайте внимание именно на необходимые функции.

Следуйте классическим правилам. Если вы не чувствуете в себе потенциала декоратора, руководствуйтесь проверенными приемами и правилами сочетаний и оформления. Например, существует негласный этикет, согласно которому ткани на прямых шторах должно быть много (не менее 2,5 длины карниза). Расстояние от пола до нижнего края штор должно быть не более 2-3 см! Или (если вам это нравится) шторы могут лежать на полу. При этом ткань обязательно должна быть мягкой и «покладистой». А шторы из ткани, которая держит форму, должны быть строго до пола.

Разумная экономия. Выбор текстиля – вопрос физического комфорта и уютной атмосферы. Выбирайте дорогие и приятные ткани для вещей, которые не будут активно использоваться и быстро портиться. Например, дорогие и яркие подушки на диване могут быть для декора, а нижние фоновые для удобства и использования.

Любые советы по выбору декора и текстиля сводятся к одному общему правилу: не «рубить с плеча», а подходить к задаче осмысленно, ведь это напрямую связано с вопросом ваших финансовых вложений и финального результата.

«Умный» текстиль в настоящее время находит достаточно широкое практическое использование в индустрии моды, в качестве домашнего, спортивного, медицинского, защитного (в широком смысле) текстиля во многих областях техники и науки.

В 201 году прогнозируется мировое производство «умного» текстиля в ценовом выражении 1,8 млрд.DS.

Появление понятий, терминов «умный», «интеллектуальный», «интерактивный», «многофункциональный» по отношению ко многим видам материалов (полимеры, сплавы, металлы), техническим устройствам и продукции (транспорт различных видов, вплоть до самолетов – беспилотников), роботов, выполняющих определенные человеческие функции, сложные системы («умный» дом), стали широко использовать по отношению к текстилю и одежде.

В связи с этим необходимо дать определения этих понятий и терминов, тем более что они часто вызывают в чем-то справедливый скепсис и иронию. Последнее связано с тем, что в целях рекламы эти термины используются не по назначению и безответственно.

Автор: Доктор технических наук, профессор ГОУ ВПО «Российский заочный институт текстильной и легкой промышленности»

Понятие «умные материалы» появилось во второй половине 20-ого века и связано со значительными успехами в области физики и химии, материаловедении, биохимии, биофизики, химии, физической химии и химической физики полимеров, физики и химии металлов, бионики, нано-, био- и когнитивных технологий. С помощью достижений всех этих наук и практик ученые, технологи и инженеры начали с большим или меньшим успехом подражать, копировать и развивать в технике различные полезные свойства живой материи, которая всегда «умна», реактивна, адаптивна к многочисленным изменяющимся условиям внешней среды и самих живых организмов.

За это время (~ 50 лет) в области «умного» текстиля можно отметить три фазы развития по времени и по уровню интеллекта, что отражается в определениях и терминах:

• пассивный «умный» текстиль, способный только чувствовать изменения во внешнем окружении, т.е. играть роль пассивного сенсора;
• активный «умный» текстиль способен не только чувствовать внешние и внутренние стимулы, но и реагировать на них, т.е. выполнять роль не только сенсора (датчика), но и сбора, хранения и анализа информации и передачи ее во внешнюю среду и самому пользователю;
• очень «умный» текстиль, способный не только чувствовать, реагировать, но и адаптироваться к изменениям в окружающей среде и в самом текстиле, т.е. с помощью актуаторов (исполнительные механизмы) выполнять определенные приказы (рекомендации).

В зависимости от внешнего и внутреннего «стимула» изменения в текстиле могут быть визуально наблюдаемы, а иногда происходят только на молекулярном уровне и не обнаруживаются зрительно.

Сущностно появление понятия, но еще не термина «умные» материалы, можно связать с разработкой в 1960 г. материалов (сплавы, полимеры) с «памятью формы», изучением механизма поведения гелей на основе природных и синтетических полимеров. Гидрогели – полимерные материалы, способные реагировать на изменения рН среды, температуру, давление и другие стимулы изменением своей структуры и свойств.

Впервые термин «умные» был использован и введен в научный и технический лексикон в конце 80-х годов прошлого века в Японии. В текстильный мир этот термин в большей степени, чем понятие, пришел в 90-ые годы и первым видом материала с таким лейблом были «умные» шелковые нити, обладающие памятью формы, как и сплавы с «памятью формы», которые появились раньше.

Интеллектуальный «умный» материал (текстиль) способен отвечать или активизировать проявление функций по заранее созданной программе и их часто называют Е-текстилем (электронный).

Считается, что первые успехи в разработке и производстве умного текстиля связаны с линейкой ICD-одежды (1990 г.) путем кооперации компаний Levi Strauss и Philips Electronics. Вся электроника (mp3-плеер и т.д.) была съемная, механически соединенная с одеждой и перед стиркой, химчисткой откреплялась. Одним из первых видов умного медтекстиля была диагностическая майка, в которую инкорпорированы оптические волокна и микросенсоры для измерения параметров организма. Эта «умная» майка использовалась персоналом рисковых профессий и для хронических больных (комфорт, безопасность), в спорте, отдыхе и т.д. «Умный» текстиль пришел также в новые поколения раневых покрытий, косметику (уход за кожей), гигиенический текстиль. Важная проблема при создании «умного» медтекстиля (и не только) – нахождение понимания между текстильщиками, инженерами, электронщиками и медиками (или другими специалистами – потребителями). Это системная проблема, у нас она решается тяжело, практически не решается.

Почему именно в текстиль пришли «умные» технологии и материалы? Гимн текстилю!

Текстиль (в широком смысле) является уникальным по своим свойствам и возможностям использования в различных областях материалом, которому нет равных. Текстиль – это результат многотысячелетнего творчества человека, забравшего все лучшее от природы (волокна, красители) изобретавшего и совершенствовавшего технологии (прядение, ткачество, плетение, вязание, производство нетканых материалов, колорирование, придание широкого спектра потребительских свойств с помощью химических технологий). На протяжении тысячелетий производства текстиля быстрее многих других практик аккумулировала все достижения науки и техники. А в последнее время производство нового поколения текстиля стало объектом продвижения самых передовых NBIC-технологий (нано-, био-, инфо-, когнито-) и, прежде всего, для производства «умного» текстиля технического, защитного и медицинского назначения.

Что делает текстиль удобным объектом для многих областей техники:

• Широчайший выбор природных и химических волокон различного химического строения и физической структуры, наличие разнообразных механических технологий формирования из этих волокон различного вида текстиля (ткани, трикотаж, нетканка) с разным переплетением, плотностью из волокон различной тонины и пряжи с разной плотностью и круткой, широчайший круг химических технологий (тысячи оригинальных марок красителей и пигментов, сотни текстильно-вспомогательных веществ). Все это позволяет производить бесчисленное количество видов текстиля для практически любой области повседневной жизни, для науки и техники.
• Гибкость, эластичность, высокая прочность к механическим нагрузкам делает текстиль очень удобным, технологичным не только для использования в традиционных областях (одежда, интерьер), но и в технике, медицине («дружественен» к организму).

Основная трудность в создании умного текстиля с использованием электронной техники – это ее миниатюризация и возможность ее органической интеграции с текстилем (с волокнами, нитями, пряжей, тканью, трикотажем, нетканкой) и устойчивость микро-, наноэлектроники к стиркам и химчисткам.

Другой очень важный элемент «умного» текстиля – «умные» полимеры, тоже должны быть интегрированы в текстиль и прочно с ним связаны. Но эта проблема хорошо знакома химикам текстильщикам и решается успешно за счет различных химических технологий фиксации полимеров на поверхности волокон и нитей.

Использование «умного» текстиля для защитных целей

Умный текстиль может проявлять защитные свойства следующим образом:

• детектировать опасные изменения в окружающей среде, в себе самом и организме человека;
• передавать сигнал бедствия (опасности) внешним приемным устройством;
• в случае возникновения серьезных опасностей реагировать на них.

В число опасных внешних изменений входят перегрев, переохлаждение, химические атаки, газы, радиация, а также состояние здоровья человека (сердечный приступ, инсульт), излишний алкоголь или наркотики в организме. Сенсоры в одежде могут передавать сигнал на компьютер автомобиля, и он не заведется. Реакция одежды на опасности может реализоваться в определенной окраске текстиля (как лакмусовая, индикаторная бумага) и сам пользователь одежды и окружающие увидят это (полицейский, жена и т.д.). Окружающие по цвету одежды увидят, что с человеком плохо (опьянение, сердце, давление и т.д.).

Защитная одежда пожарников должна умно поддерживать комфортный климат внутри одежды при высокой температуре окружающей среды.

Необходимо сочетать необходимый баланс между защитным эффектом и комфортностью. Это весьма непростая задача, поскольку эти две функции обычно направлены друг против друга.

Для комфортных условий работы защитной одежде необходимо обеспечить следующие требования:

• климат (температура, влажность, вентиляция) в пододежном пространстве;
• освещение;
• запах (отсутствие);
• шум (отсутствие);

Защитная одежда должна выполнять следующие функции:

• сенсорные;
• запись и хранение информации;
• выполнение функций;
• коммуникативность.

К этому следует добавить удобство, устойчивость функций во времени в условиях эксплуатации (стирка, химчистка). Умная, Е-одежда и ее основа – умный текстиль должны включать в себя следующие элементы: сенсоры (датчики), внутреннюю связь, память, анализатор, передатчик, антенну, автономный источник питания.

Функции сенсоров

Текстиль, одежда контактирует с большей частью нашего тела, его кожей. Это позволяет размещать сенсоры в различных очень важных точках поверхности тела и мониторить параметры организма.

Кроме того одежда (текстиль) может замерять параметры внешней среды.

Основные параметры, которые могут детектировать датчики одежды:

• температура;
• электромагнитные сигналы (биопотенциал, кардиограмма, электростатическое поле и др.);
• акустические и ультразвуки;
• движение человека;
• химикаты (жидкость, газы);
• электрические свойства кожи;
• механические свойства кожи (давление, напряжение, натяжение);
• радиация (УФ, ИК, видимая, радиоактивность и др.);
• запах.

При использовании сенсоров вообще и текстильных сенсоров в частности сталкиваются со следующими проблемами:

• гибкость и устойчивость сенсоров к деформации;
• сигнал имеет относительно низкую амплитуду;
• устойчивость к длительному нагреванию (отделочное и швейное производство, стирка, химчистка).

Первоначально для умной одежды использовали обычные сенсоры, но постепенно перешли к специальным сенсорам для текстиля органически встроенным в структуру текстиля.

Основной упор был сделан на слежение за параметрами организма (кардиограмма, скорость дыхания, движение, температура, давление крови, движение). Такую одежду выпускают фирмы ANBRE (B), Smart shirt, Life shirt, Wealthy, Intellitex, Vtam. Область использования: медицина, спорт, космонавтика, армия.

Сигналы сердца – один из основных параметров организма. Сердце – основа его мускулы, управляемые мозгом через электрические импульсы. Электропроводящий текстиль детектирует эти сигналы, которые затем анализируются, из них извлекаются необходимые параметры (частота, фаза и др.) и анализируются. В обычной практике при снятии электрокардиограммы используют токопроводящий гель для лучшего контакта электрода (датчика) и кожей. Но он после 24 часов вызывает раздражение кожи, поэтому в диагностической одежде его применять нельзя.

Но из-за не очень хорошего контакта, даже трикотажной майки (ткань не годится) с кожей сигнал получается слабый, возникают электроимпульсы. Датчики необходимо совершенствовать, повышая их чувствительность.

Сенсоры растяжения

Текстильный материал можно создать как сложную сеть электропроводящих волокон – дорожек, способных иметь множество контактов с кожей. При деформации тканей могут возникать следующие явления:

• изменяется число контактов в текстиле;
• волокна растягиваются;
• поперечные связи между нитями, пряжей ослабевают, уменьшаются.

Число точек контакта изменяется радикально даже при слабом натяжении. Деформация волокон имеет место при сильном натяжении. Увеличение число контактов снижают электрическое сопротивление, в то время как натяжение волокон и снижение точек переплетения ведет к повышению электрического сопротивления. Изменение электросопротивления при деформации зависит от структуры текстиля. Возникают пьезоэлектрические эффекты, что используется для создания текстильных датчиков деформации. По сигналам этих датчиков можно извлечь информацию о движении и позиции человека. Однако тут возникают проблемы. На эти сигналы могут влиять изменения в структуре текстиля при его эксплуатации (стирка, химчистка и др.), что приводит к изменению пьезоэлектрических свойств. Умная диагностическая майка измеряет не только сердечные функции, но и скорость дыхания. Для этого используют трикотажный «ремень» из стальных волокон. При дыхании нагрудный ремень деформируется, так грудная клетка (объем) расширяется и сокращается, изменяется электропроводимость и, соответственно, сигнал. Такое изделие должно быть стабильно в условиях эксплуатации и все равно его нужно калибровать на электрические свойства. Информация о кинетике (изменениях) в организме при нагрузках важна для больных, спортсменов, танцоров, в эргономических исследованиях. CEA-LETI произвела 3D ориентированную дорожку на основе обычных акселерометров (датчики скорости), магнитометров. На тело надевается «скелетон», позволяющий двигать руками. Замеряется изменение сигнала по мере усталости. Дополнительно «умные» перчатки фиксируют дополнительную информацию.

Датчики давления

Существует два типа текстильных сенсоров давления. Первый – это чувствительный к давлению текстиль на основе использования принципа «квантового туннелирования композитов» (QTC). Такой композит с характерными свойствами работает как изолятор в нормальных условиях, а при давлении наподобие металла, становится токопроводником. Подобный текстильный материал может найти широкое применение. Можно нанести специальную полимерную композицию на различные виды текстиля, который при растяжении будет проявлять эти электрические свойства, основанные на QTC. Такие материалы уже появились на рынке под название «Softswich™».

Второй вид сенсоров давления и материалов на их основе – это композитный текстиль. Он состоит из двух слоев карбонизированного токопроводящего текстиля, разделенных слоем непроводящим ток. Два токопроводящих слоя имеют разную электропроводимость. При нажатии на верхний более токопроводящий слой происходит его электрический контакт через дырочки сетки со вторым слоем. Сильнее давление – сильнее контакт, сильнее ток. Размер ячеек и толщина непроводящей сетки играет роль. Основной материал сенсорной ткани состоит из комбинации токопроводящих волокон и полиамидных волокон. Из такой ткани можно сконструировать 3D конструкцию (дешевые, можно стирать, широкий спектр областей использования). На рынке имеется сенсорная ткань Ekektex™ (Англия, Elexsen).

Оптоволокна: мультифункциональные сенсоры

Сенсорные волокна основанные на использовании оптических свойств решетки Брэгга (FBG) – это вид оптоволокон, используемых для мониторинга изменений в структуре композитов, конструкций и других материалов.

«Политех» Гонконга разработал оптоволокна, способные измерять изменения в напряжении и температуре в композитах и текстильных структурах. FBG сенсоры подобны нормальным оптоволокнам, но внутри, в определенном месте имеют дифракционную решетку, способную преломлять лучи определенной длины волны в зависимости от типа и размеров решетки. Текстиль, покрытый подобным слоем, способен детектировать напряжения, температуру, а также токсичные вещества и микроорганизмы.

Сенсоры, изменяющие цвет

Текстиль, изменяющий окраску, цвет, интенсивность, оттенок под действием различных физических и химических факторов – это потенциальный сенсор. Такие свойства колорист обычно рассматривает как отрицательные и стремится их избегать, но для умного текстиля это полезная функция.

Специальные термо-, хемо-, фото-, механо-, электро-, магнито-, радиоционно- и другие хромные красители используют для производства такого сенсорного текстиля; области использования очень широкие: сенсоры всех этих импульсов, а также камуфляж.

Сбор, интерпретация и оперирование информацией

необходим в случае активного использования информации (активный умный текстиль). Первая проблема интерпретации информации состоит в том, что различные импульсы требуют разного уровня интеллекта для интерпретации сигналов. Так сигналы о температуре, наличии токсичных химикатов и микроорганизмов в окружающей среде интерпретировать проще, чем сигналы о состоянии организма человека, которое все время меняется. При этом алгоритм интерпретации разный и во втором случае очень сложный, способный отслеживать и оценивать изменения, вызывающие необратимые изменения состояния здоровья.

Для сбора и интерпретации полученных данных необходим компьютер. Это самая сложная и до конца нерешенная проблема, так как компьютер должен быть миниатюрным, гибким, устойчивым в условиях эксплуатации и ухода за одеждой.

Такие работы ведутся с целью придания самому текстилю функции компьютера.

Актуаторы (исполнительные механизмы)

Актуаторы – устройства, выполняющие приказы, полученные от сенсоров или через устройство (компьютер), собирающие и анализирующие информацию от сенсоров.

Актуатор может производить механические манипуляции, шумовой сигнал, нагрев или охлаждение, изменять окраску и много других манипуляций.

Механические актуаторы

Механические актуаторы делают волокна в текстиле подвижными и тем самым изменяют свойства текстиля (теплоизоляция, проницаемость и др.). Более интересно сообщение текстилю (волокнам) свойства «мускул». Если такие волокна интегрировать в текстиль, то он приобретает функции «второй кожи и мышц», увеличивая мышечную силу. Такие волокна внедряют в определенном их физическом состоянии в текстиль, что обеспечивает исполнение необходимого движения определенной силы. Эти волокна должны быть электроактивным материалом, способным реагировать на электрические сигналы и сильно сокращаться, с высокой силой сокращения, с коротким временем реакции (малая инерция), при слабом электрическом сигнале (низкое напряжение). Эти свойства «мускульного» текстиля пока в полной мере не достигнуты. Это требует или электрического сигнала (активного напряжения) или специальной химической среды. Работы продолжаются. В качестве импульсов, вызывающих механические действия, используют температуру, химические и физические воздействия.

Актуаторы на основе гелей

Полимерные гели во многом отличаются от твердых материалов. Полимерные цепи в геле связаны химическими или физическими поперечными связями и образуют 3D сетку. Гель в определенном растворителе набухает. При этом даже при низкой концентрации полимера гидрогель «держит» форму.

При определенной критической точке гель может выполнять роль актуатора, проявляя свойства твердого материала или как мягкая «бесформенная амеба». Кроме того, гели могут, как актуаторы, принимать различную форму, симметрично или несимметрично деформироваться в зависимости от структуры, в которой они используются.

Существует широкий круг импульсов (спусковых механизмов), вызывающих деформацию гелей.

Химические импульсы: рН (окисление, восстановление, redox), смена растворителя, изменение ионной силы.

Физические импульсы: свет, температура, механическое давление, магнитное поле, электрическое поле, микроволновое поле.

В практике гель инкорпорируют в волокно или в сам текстиль, что придает текстилю свойства «открываться» или «закрываться» под действием импульсов, это позволяет использовать текстиль как актуаторы различного типа, например, пряжа, содержащая гель в сердцевине, с Z или S круткой ведет себя как «живой» объект, т.е. при контакте с телом происходит локальное натяжение – это напоминает поведение мускул (искусственные мускулы).

Полимеры, реагирующие на PH

В 1950 г. (W.Kuhn, A.Katchelsky) получили волокна, способные сокращаться при изменении рН. Но, к сожалению, скорость сокращения была низкая (несколько минут). Дальнейшие работы позволили сократить время до нескольких секунд и даже до 1/10 секунды, что близко к возможностям «живых» мускул.

Позже искусственные мускулы были получены с использованием акрилового волокна Орлон, сокращающегося при подкислении (20% и более сокращения за 0,2 сек; быстрее чем мышцы человека). При этом сохраняется прочность (способны удерживать 4 кг/см2; сильнее мышц человека).

Материалы с «памятью формы»

Материалы с памятью формы способны реагировать на изменение температуры. Впервые это свойство обнаружено у сплавов металлов и затем у полимеров. Последние дешевле демонстрируют низкий уровень деформации, прочность и стабильность. В то же время реакцию полимеров на температуру легко модифицировать: с одним типом (набором) мономеров можно получать материалы с широким интервалом температуры, «памяти формы».

«Химические» актуаторы реализуются с помощью специальных химических веществ. В определенных условиях эти химикаты заключают в специальные контейнеры или химически связывают с полимеров волокна. Покрытием «контейнера» или химической связью регулируют скорость высвобождения химикатов. «Контейнер» в виде циклодекстрина или микро- и нанокапсул вводятся в волокно, текстиль.

Текстиль, способный высвобождать химические вещества, уже освоен на коммерческом уровне: продукты ухода за кожей, бактерициды, лекарства и др. Однако, активный контроль за высвобождением пока до конца не достигнут. В качестве внешнего импульса для высвобождения химиката используют температуру, рН, влажность и другие параметры. Области использования очень широкие: косметика, медицина (адресная доставка лекарств) и т.д.

Энергия

Для создания умных активных материалов (текстиль, одежда) не достаточно сенсоров и актуаторов, необходимо автономно генерировать, сохранять и использовать энергию, прежде всего, электрическую для работы сенсоров, актуации, работы процессора, для связи (коммуникации) с внешним миром. Источником энергии могут быть тепло тела, механика движения (деформация ткани, одежды при ходьбе, движении ног, рук), радиация и др.

Используют трансформации разницы температуры тела и окружающей среды в электрическую энергию (термогенератор, тепловой насос). Этот принцип известнее как Seeback-эффект.

Можно также использовать солнечную энергию и создавать гибкие солнечные панели на поверхности текстиля. Хранение энергии (батарейки) ¬– важный элемент умного текстиля, они должны быть маленькими, легкими и долгоиграющими.

Связь (коммуникация)

Для «умного» текстиля коммуникационность имеет много функций и может быть использована, по крайней мере, в 4-х направлениях:

• связь с одним из элементов одежды;
• связь между пользователем и одеждой для получения инструкций от внешнего устройства;
• связь между различными элементами одежды;
• связь между одеждой и пользователем или окружающей средой для передачи информации или получения инструкций.

Внутри одежды связь реализуется с помощью оптоволокон, токопроводящей пряжи или обычной тонкой электропроволоки. В любом случае они должны быть способными монтироваться в текстиль и не изменять его внешний вид и не ухудшать его основные исходные свойства. Связь с пользователем одежды важна, когда пользователь хочет получать информацию с помощью разных технологий. Для создания гибкой сетки текстиля используют оптоволокна. Такая текстильная сетка имеет свойства гибкого дисплея, изменяя цвет. Для увеличения разрешающей способности такого экрана используют различные оптоволокна в одной сетке. Текстиль чувствительный к давлению тоже может играть роль связующего, выполняя определенные команды. Этот принцип использован в коммерческих «мягких» телефонах или складной клавиатуре компьютера. Коммуникация (связь) пользователя через умную одежду с внешней средой очень важна в случае телекоммуникационной медицины. Особенно важна для хронических больных связь в случае рисковых ситуаций. Тоже самое во время боя. Для этого требуется беспроводная связь, а для этого необходимо встроить в одежду антенну. Для этого можно использовать большую площадь текстиля одежды.

Еще в 2002 году Phillips вместе с другими компаниями создал интерактивный текстиль.

Защита от перегрева / охлаждения

Термические (тепловые) актуаторы могут иметь разный уровень активности. Регулирование баланса тепло / холод (климат-кнотроль) обеспечивает высокий уровень постоянной температуры в пододежном пространстве. Материал со способностью супервысокой абсорбцией тепла будет поддерживат внутри костюма комфортную температуру.

Активные системы климат-контроля

Элеткропроводящий текстиль и волокна чувствительны к электрическому сигналу и поэтому могут быть использованы как нагревательный элемент. Охлаждение – более сложная проблема. «Апполо» разработало охлаждающую майку для космонавтов. Тонкие охлаждающие трубки вмонтированы в жакет. Охоаждающая жидкость через центральную охладительную систему (Peltier) циркулирует через эти трубки.

Полуактивное тепловое регулирование может быть произведено с помощью микрокапсул, заполненных воском, имеющим точку плавления близкую к необходимой (целевой) температуре (материалы с памятью формы).

Адаптивная теплоизоляция

В конце 1990 г. Rns TG (Defense Clothing and Textile Agency, Colchester UK) начали исследования по использованию материалов с «памятью» формы (сплавы металлов) для защиты от перегрева (реактивная защита от перегрева и пламени). Были использованы пружины из сплава никеля и титана (Nitinol). При комнатной температуре пружинки будут сжаты, а с повышением температуры сжатые пружинки распрямляются. Система состоит из двух отдельных слоев, в которых в хлопковую ткань (полоски) в один из слоев вмонтированы пружинки. Пружинки имеют коническую форму 25 мм диаметра. Пружинки между слоями при раскрытии раздвигают слои и увеличивают объем воздуха, который является хорошим теплоизолятором. Пружинки выполняют только одну функцию: при охлаждении они не возвращаются в исходную сжатую форму, для этого требуется механическое действие.

В зависимости от вида пружинки (силы) можно достигать различный уровень теплоизоляции.

Позднее эта же фирма разработала вентиляцию пододежного пространства одежды солдат. Этот текстиль имитировал (биомиметика) поведение сосновой шишки, которая остается закрытой во влажном воздухе и раскрывается в сухой атмосфере (ночью?). По этому подобию создают трикотажную структуру с полимерным покрытием, имеющим высокий коэффициент растяжения. Дырочки U-образной формы образуются в текстиле. Капилляры образуются (открываются) когда покрытие натягивается за счет повышения влажности и закрываются снова, когда покрытие приходит к исходному состоянию, когда внутренняя влажность падает (человек перестал потеть).

Материалы, изменяющие фазу (PCMs)

Концепция микрокапсулирования PCMs была развита NASA в конце 70-х годов и начале 80-х ХХ века. Задача была защитить точные приборы от действия больших колебаний температуры в космосе. NASA опубликовала к тому времени книгу «Phase change materials Hanelbook» (1971 г.), где указывалось более 500 видов таких веществ, способных изменять фазовое состояние при изменении температуры и поглощать тепло. PCMs способны изменять фазовое состояние в определенном интервале температур. Латентная скрытая тепловая энергия, выделяемая (поглощаемая) при фазовом переходе между жидким и твердым состояниями ~ в 200 раз больше, чем при нагреве / охлаждении равного по массе материала.

Вода не годится как PCMs, так как фазовый переход при 0°С (далека от температуры тела), и молекулы воды очень маленькие и будут проникать (мигрировать) через стенки капсулы. Для защитного текстиля используют парафиновый воск (смесь разных углеводородов с различной длиной углеродной цепи: С18Н38, С20Н42, нонодекан С19Н40, октадекан С18Н44). Фазовый переход близок к температуре тела, капсулы с парафином инкорпорируют в текстиль, покрытием из полимера фиксируют капсулы.

Электрические актуаторы

Электростимуляция активирует мускулы с помощью электрического импульса (как в природе). Электропроводящий текстиль используют для действия электрического импульса в любой части тела. Исследования фокусируются на физиологическом эффекте стимуляции, как, например, сокращение мышц, чувствительности кожи и т.д. Активный контроль мышц – это контроль за движением человека, который определяет успех, выживание в критические моменты. Для больших успехов в этом направлении необходимы детальные знания (интимные механизмы) функционирования мышц, как работают разные мышцы, время сокращения, размах (вилка) сокращений, позиция, сигналы, контрольные модели и др. Все эти исследования из области когнитивных технологий пока на старте.

Защита от «ударов»

Ситуация возникает в различных случаях: попадание предмета (кирпич с крыши), пули, осколки, ударная волна, нападение человека и т.д. В каждом случае требуются разные решения.

Защита от пуль (в общем виде) наиболее простая задача, которую можно решить пассивной защитой. Реальный активный защитный костюм должен превентивно обнаруживать риск «удара», «нападения» и реагировать на него. Детекция при падении человека должна быть простой и быстрой. При ударе предметом задача более сложная.

Защитный костюм должен предупреждать об опасностях, защищать тело в опасных местах (жесткость при импульсе), оказывать лечебное действие, вызывать помощь и т.д. (мотоциклисты, коники).

Заключение

Последнее 10-летие 20-го и начало 21-ого веков отмечены беспрецедентным развитием прорывных технологий (NBIC) во все области быта, техники и науки. Одним из главных объектов использования достижений в областях, связанных с NBIC (новое поколение полимеров, микро- и наноэлектроники, бионики и др.) является производство нового поколения волокон, «умного» текстиля и одежды. В свою очередь «умный» текстиль (в широком смысле слова) и одежда, приобретая новые и существенно улучшая традиционные свойства, чрезвычайно расширили области использования текстиля: все виды транспорта, включая космос, защитная одежда для армии и силовых структур, спорта (особенно экстремальный), медицины, строительство, сельское хозяйство, экология и др. расширились возможности использования «умного» текстиля и одежды в традиционных областях: одежда с новыми эстетическими эффектами и IT функциями, домашний текстиль с защитными, предупреждающими риски функциями, с управляемыми эстетическими эффектами.

Перечисленные новые свойства, функции «умного» текстиля, области его применения – это только начало технологической революции в области производства волокон, текстиля и одежды.

К сожалению, этот мировой тренд, имеющий важный вклад в социальную экономику, не находит отражение в федеральных планах развития РФ.

Литература

1. Г.Е.Кричевский. Нано-, био-, химические технологии и производство нового поколения волокон, текстиля и одежды. М., 2011 г. 528 с.
2. Textiles for Protection. By R A Scott. Oxford. Woodhead Publishing Limited, CRC Press. 2010. 590 p.
3. Military textiles. Edited by E.Wilusz, US Army Natick Soldier Center, USA. 2008. 384 p.
4. Г.Е.Кричевский. Волокна прошлого, настоящего и будущего. 26.01.2012. портал NNN.
5. Г.Е.Кричевский. Технологии двойного назначения в производстве комплекта одежды солдата 21-го века и изделий гражданского назначения. Росс.хим.журнал т.LVN3. 2011 г. с. 67–72.
6. Г.Е.Кричевский. . 14.12.2010 г. портал NNN.