Легкая промышленность: «Умные» ткани для разных сфер жизни
В зависимости от степени развития «интеллектуальных» свойств ткани могут быть: пассивными (лишь выявляют изменения окружающей среды), активными (способны реагировать на них) и «очень умными» (могут адаптироваться к данным изменениям). Сфера их применения варьируется от военной промышленности (ткани с задаваемыми характеристиками для экипировки разных родов войск) до медицины (ткани со встроенными датчиками и сенсорами, позволяющие контролировать состояние здоровья).
Версия для печати:
«Умные» ткани для разных сфер жизни (PDF, 505 Кб)
Ткани с задаваемыми характеристиками
В пустыне, в космосе, на Арктическом шельфе или в других труднодоступных районах организм человека испытывает большие нагрузки, связанные с перепадами температур, травмами (ушибами, растяжениями и т.д.), воздействием токсичных веществ. Защитить от них человека и снизить последствия нагрузок могут ткани с задаваемыми характеристиками. Их структура меняется в соответствии с потенциальными требованиями: они могут сохранять тепло и нагреваться или, наоборот, охлаждать в жару, приобретать противоударные, водоотталкивающие или иные функции.
Для создания таких тканей используют оптоволокно, металлы, проводящие полимеры и другие материалы. В последнее время наблюдается тенденция к внедрению наноструктур для модификации и отделки натуральных и синтетических волокнистых материалов с целью придания изделиям гидрофобных, антибактериальных свойств, защиты владельца от негативного воздействия ультрафиолета и пр. Инженеры немецкой компании Zimmermann научились вплетать в материал тонкие провода, нагревающие одежду до нужной температуры (максимально возможная — 420oС), для чего в ней предусмотрен небольшой аккумулятор (вес до 200 г) емкостью 2200 мА/ч и с безопасным напряжением в 7,4 В. При выходе на улицу и нажатии кнопки одежда нагреется до заданной температуры. 
ЭФФЕКТЫОблегчение ведения работ в районах с неблагоприятными климатическими условиями. Сокращение числа стирок одежды из устойчивой к загрязнениям ткани и, соответственно, ее износа. Устранение фактора сезонности одежды: нет необходимости ее разделять на зимнюю и летнюю, она может приспосабливатьсяк любым погодным условиям.
|
ОЦЕНКИ РЫНКА
|
ДРАЙВЕРЫ И БАРЬЕРЫ
|
Высокая себестоимость «умных» тканей препятствует их внедрению в массовое производство, сейчас они, в основном, используются в военной и спортивной сферах.
Международные научные публикации |
Международные патентные заявки
|
|
Уровень технологического развития «Умная» одежда как личный доктор
Рост различных хронических заболеваний обостряет проблему обеспечения комфортной жизни людей, ими страдающих. Снизить зависимость таких пациентов от приема лекарств и посещений врача поможет ношение особой одежды, оснащенной датчиками и сенсорами, которые будут собирать информацию о здоровье человека и передавать ее для дальнейшего анализа. В случае необходимости такая одежда может автоматически вводить предписанные препараты. Использование «умной» одежды повысит мобильность людей с различными заболеваниями, не создавая дополнительных рисков их здоровью.
Вплетенные в «умную» ткань датчики будут снимать показатели частоты пульса, дыхания, сердечного ритма, уровня сахара и т.д., а затем их передавать (например, посредством беспроводных каналов связи) на мобильный телефон пользователя или напрямую лечащему врачу. Толщина датчиков зачастую не превышает нескольких миллиметров (толщина датчика для снятия ЭКГ, установленного в футболке, всего 2,3 мм). Перспективным направлением разработок в данной области также является создание тканей, диагностирующих различные заболевания на ранней стадии, и имплантатов, способных по расписанию вводить в организм определенные дозы медикаментов (например, инсулин). 
ЭФФЕКТЫ
Облегчение жизни больных с хроническими заболеваниями. Возможность личного контроля состояния своего здоровья вне зависимости от местонахождения. Изменение отношения людей к здоровью и медицинским услугам: первичную информацию о состоянии своего здоровья они будут получать самостоятельно. |
ОЦЕНКИ РЫНКА
|
ДРАЙВЕРЫ И БАРЬЕРЫ
|
МЕЖДУНАРОДНЫЕ НАУЧНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ
|
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ПАТЕНТНЫЕ ЗАЯВКИ
|
|
УРОВЕНЬ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИИ
Одежда со встроенными в ткань гаджетами
Компьютеры, различные электронные устройства проникают во все сферы деятельности человека, обретают новые форм-факторы, в силу тенденции к миниатюризации их уже встраивают в предметы обихода, интерьера и даже одежду. Потенциал применения тканей со встроенными гаджетами довольно широк: от бытовых нужд до военного и космического снаряжения. Ткань, совмещенная с различного рода электронными приборами, используется в производстве спортивной одежды (кроссовки со встроенными датчиками контроля скорости и контакта ноги с землей, майки и футболки с функцией контроля пульса), а также повседневной или защитной (так, микрожидкостные компоненты в подошве обуви преобразуют механическую энергию в электричество). Сама одежда может стать источником энергии для подзарядки мобильного телефона и других гаджетов.
В 2013 году команда дизайнеров под руководством Поля ван Догена создала платье, в которое было встроено 78 гибких солнечных батарей. За час работы в ясную погоду эти устройства вырабатывали энергию, достаточную для зарядки смартфона на 50%. Чтобы повысить эффективность батарей, дизайнеры предусмотрели складные элементы в плечах: при солнечной погоде они расправляются, и батареи заряжаются еще быстрее.
ЭФФЕКТЫ
Изменение потребительской модели: вместо новой одежды люди будут покупать принты, цветовые схемы и «загружать» их в старую одежду. Изменение структуры производства: акцент на разработке новых цветов и принтов, а не моделей одежды. Появление новых профессий (например, видеохудожник по принтам, инженер моды). Ткани с солнечными батареями обеспечат энергией гаджеты — портативные или встроенные непосредственно в одежду. |
ОЦЕНКИ РЫНКА
$ 3 МЛРДдостигнет к 2026 году объем мирового рынка тканей со встроенными гаджетами (в 2015 году – 100 млн долларов). Также вырастет рынок носимых гаджетов: количество таких устройств к 2019 году составит 148 миллионов (в 2015 году – 33 млн). |
ДРАЙВЕРЫ И БАРЬЕРЫ
|
МЕЖДУНАРОДНЫЕ НАУЧНЫЕ
|
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ПАТЕНТНЫЕ
|
|
Мониторинг глобальных технологических трендов проводится Институтом статистических исследований и экономики знаний Высшей школы экономики (issek.hse.ru) в рамках Программы фундаментальных исследований НИУ ВШЭ.
При подготовке трендлеттера использовались следующие источники: Прогноз научно-технологического развития РФ до 2030 года (prognoz2030.hse.ru), материалы научного журнала «Форсайт», данные Web of Science, Orbit, marketsandmarkets.com, idtechex.com, businessinsider.com, wtconf.ru, paulinevandongen.nl, researchgaate.net, gizmag.com, pocket-lint.com, wareable.com, apparel.edgl.com, strategyr.com, healthtechinsider.com, slideshare.net, globenewswire.com, electronics360.globalspec.com, grandviewresearch.com, fibre2fashion.com, rusnor.org, zimsi.com, asiaipex.com. Более детальную информацию о результатах исследования можно получить в Институте статистических исследований и экономики знаний НИУ ВШЭ: issek@hse.ru, +7 (495) 621 82 74.
© Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», 2016
Над выпуском работали: Лилия Киселева, Анна Гребенюк, Анна Соколова, Елена Гутарук, Олег Васильев.
Редакция выражает благодарность Вадиму Радаеву, Ядвиге Радомировой, Юлии Мильшиной за содержательные комментарии к этому выпуску.