E-textilie (také chytré textilie, inteligentní textilie či elektronický textil) představují spojení klasických textilních materiálů s elektronickými komponenty, které umožňují vnímání, zpracování a přenos informací. Tyto hybridní systémy nacházejí uplatnění v oblastech jako je zdravotnictví, sport, armáda, móda či průmyslové aplikace. Cílem tohoto odborného článku je popsat konstrukční principy e-textilií, použité materiály, způsoby integrace elektroniky a konkrétní příklady aplikací.
Základní dělení e-textilií
E-textilie lze rozdělit do dvou základních kategorií podle míry integrace elektroniky:
Pasivní e-textilie – textilie obsahující vodivé prvky (např. vodivé nitě nebo tkaniny), které přenášejí signály, ale samy o sobě neobsahují aktivní elektroniku.
Aktivní e-textilie – obsahují plně integrované elektronické komponenty, jako jsou senzory, procesory, LED diody nebo komunikační moduly (např. Bluetooth, NFC, RFID).
Používané materiály
Vodivé příze a vlákna: Nejčastěji stříbrem potažené polyamidové příze, měděné multifilamenty nebo uhlíková vlákna.
Vodivé textilie: Plošné materiály s vodivou vrstvou (např. nanesení Ag, Cu nebo grafenu pomocí napařování, sítotisku či chemické depozice).
Izolační materiály: Polyuretanové nebo silikonové vrstvy sloužící k ochraně elektroniky proti mechanickému poškození a vlhkosti.
Substráty pro tištěnou elektroniku: Flexibilní polymerní fólie laminované do struktury textilie.
Techniky integrace elektroniky do textilu
Výšivka vodivými nitěmi: Umožňuje přesné vedení signálu, běžně používaná pro senzory nebo elektrody v tělově blízkých aplikacích.
Tkaní/všívání vodivých vláken: Integrace přímo během výrobního procesu tkaniny (např. ve směru osnovy/útku), zajišťuje lepší mechanickou odolnost.
Tištěná elektronika: Nanášení vodivých drah a senzorů přímo na textilní substrát pomocí sítotisku, inkoustového nebo aerosolového tisku.
Lepení a laminace: Plošné spoje (např. LED pásky, čipy) se laminují do textilie pomocí termoplastických filmů.
Mikroelektronické moduly: Senzory, mikrokontroléry nebo napájecí jednotky připojené pomocí patentek, vodivého švu nebo konektorových systémů.
Napájení e-textilií
Textilní baterie: Flexibilní lithium-iontové články zabudované přímo do textilu, nebo odděleně připojené.
Piezoelektrické a triboelektrické generátory: Přeměna mechanického pohybu (např. ohyb, tlak při chůzi) na elektrickou energii.
Fotovoltaické články: Flexibilní solární panely integrované do oděvu.
Bezdrátové napájení: Indukční přenos energie přes cívky v textilu (např. pro dobíjení čipů v lékařských aplikacích).
Příklady funkčních aplikací
Sledování biometrických údajů
Textilie se senzory pro měření srdečního tepu, EKG, dýchání nebo tělesné teploty.
Používáno v medicíně (např. pro monitoring seniorů), sportu (tréninková data), ale i v pracovních oděvech.
Ovládací rozhraní a vstupy
Dotykové panely, kapacitní tlačítka nebo textilní klávesnice implementované do rukávu, kapuce nebo manžety.
Možnost ovládání mobilních zařízení, hudby, světel apod.
Osvětlení a vizuální efekty
Integrace LED nebo EL (elektroluminiscenčních) vláken pro světelné efekty, signalizaci nebo bezpečnostní prvky (např. běžecké vesty).
Možnost změny barvy pomocí elektrochromických struktur.
Bezpečnostní aplikace a signalizace
Pracovní oděvy se senzory CO₂, detekcí pádu nebo detekcí pohybu.
Oblečení s RFID nebo NFC čipy pro sledování polohy, přístupová oprávnění, ochranu dat.
Terapie a zdravotní péče
Elektrostimulační textilie pro fyzioterapii a rehabilitaci.
Inteligentní obvazy monitorující vlhkost, pH nebo teplotu rány.
Výzvy a omezení e-textilií
Pratelnost a odolnost: Elektronické komponenty jsou náchylné na vodu, ohyb a mechanické zatížení. Řešením jsou enkapsulace, voděodolné vrstvy nebo odnímatelné moduly.
Flexibilita vs. funkce: Elektronické části často zhoršují pohodlí a pružnost textilu. Nutná je miniaturizace a optimalizace konstrukce.
Napájení a integrace baterií: Provozní doba a bezpečnost baterií zůstávají klíčovým problémem.
Standardizace a interoperabilita: Absence univerzálních protokolů a konektorů komplikuje průmyslovou škálovatelnost.
Recyklace: Kombinace materiálů znemožňuje jednoduché zpracování po skončení životnosti produktu.
Závěr
E-textilie představují zásadní posun v paradigmatu textilních výrobků, kdy se z pasivního obalu stává aktivní funkční platforma schopná komunikace, senzace i interakce. Technologický vývoj v oblasti vodivých materiálů, tištěné elektroniky a miniaturizace otevírá cestu k široké škále aplikací v každodenním životě, průmyslu i medicíně. Úspěch e-textilií však spočívá nejen v inovacích, ale i v jejich trvanlivosti, ergonomii a udržitelnosti v celém životním cyklu.
