Textilní senzory představují inovativní skupinu zařízení integrovaných přímo do textilních materiálů, které umožňují detekovat a měřit různé fyzikální, chemické či biologické veličiny v reálném čase. Tyto senzory transformují tradiční textilie na inteligentní systémy využívané v oblasti zdravotnictví, sportu, bezpečnosti i průmyslu.
Principy fungování textilních senzorů
Textilní senzory fungují na základě fyzikálních jevů, které se mění v závislosti na okolních podmínkách a jsou převáděny do elektrického signálu. Mezi základní typy senzorů patří:
Tlakové senzory – detekují změny tlaku nebo dotyku, využívají piezoelektrický, kapacitní či odporový princip.
Teplotní senzory – měří teplotu povrchu nebo okolí, často založené na termoelektrických vlastnostech vláken nebo nanomateriálů.
Senzory vlhkosti – sledují množství vody v textilu nebo okolním prostředí, využívají změny elektrické vodivosti či kapacity.
Senzory pohybu a deformace – sledují ohyb, natažení či tlak, často založené na vodivých vláknových strukturách nebo nanokompozitech.
Chemické senzory – detekují přítomnost plynů, par nebo toxických látek, využívají funkční povrchové úpravy vláken.
Materiály a technologie výroby textilních senzorů
Vodivá vlákna a příze – obsahují kovové mikrovlákna, uhlíkové nanotrubičky, grafen nebo vodivé polymery.
Nanomateriály – nanosenzory aplikované na povrch vláken nebo vtkané přímo do struktury textilie.
Tisk a nanášení – technologie sítotisku, inkoustového tisku nebo nanášení tenkých vrstev vodivých materiálů.
Integrace s textilem – senzory mohou být implementovány jako samostatné prvky, nebo integrovány přímo během výroby vláken a textilií.
Aplikace textilních senzorů
Zdravotnictví – monitorování vitálních funkcí (tep, dýchání, svalová aktivita), detekce pohybových abnormalit, kontinuální sledování pacientů v domácím prostředí.
Sport a fitness – sledování výkonu, držení těla, svalové aktivity a hydratace sportovců v reálném čase.
Ochranné a vojenské oděvy – detekce prostředí, chemických hrozeb, monitorování stavu vojáka či pracovníka v extrémních podmínkách.
Smart clothing a móda – interaktivní oblečení reagující na pohyb, teplotu či okolní podmínky, rozšiřující funkčnost a komfort textilu.
Průmyslové využití – monitorování stavu textilních výrobků, detekce poškození nebo opotřebení materiálu.
Výzvy a budoucí směřování
Trvanlivost a životnost – senzory musí odolávat mechanickému namáhání, praní a opakovanému používání bez ztráty funkčnosti.
Flexibilita a komfort – integrace senzorů nesmí negativně ovlivnit vlastnosti a pohodlí textilu.
Napájení a bezdrátová komunikace – hledání efektivních zdrojů energie (např. energetické sklady, sběr energie z okolí) a bezdrátových protokolů pro přenos dat.
Standardizace a certifikace – vypracování jednotných norem pro výrobu, testování a bezpečnost textilních senzorů.
Závěr
Textilní senzory představují revoluční krok ve vývoji inteligentních materiálů, které propojují tradiční textilní průmysl s moderní elektronikou a informačními technologiemi. Pokrok v materiálových vědách a mikroelektronice umožňuje stále širší uplatnění těchto senzorů v různých oblastech lidské činnosti, přičemž klíčovým cílem je maximalizace jejich funkčnosti, komfortu a životnosti.