Co se vlastně děje s chytrými topnými tkaninami?
Dlouho znamenalo „topné oblečení“ prostě jen zašití nějakých rezistorových drátů do bundy a doufání v to nejlepší. Fungovalo to, samozřejmě. Ale bylo to hloupé.
Nyní se od toho postupně odchází. Vytváříme systémy, které dokážou s námi komunikovat. Představte si oblečení nebo průmyslový obal, který vám ukáže přesně, kde selhává – ještě předtím, než se celý produkt poškodí. To je opravdový výhoda.
Dát tkanině „oči“
Většina topných tkanin je v podstatě „slepá“. Stisknete vypínač, dráty se zahřejí a čekáte, že se nic nezničí. Pokud se nějaký drát přetrhne nebo nějaké místo začne materiál spalovat, obvykle to zjistíte až tehdy, když celý systém přestane fungovat – nebo ještě horší, když se roztaví.
My jsme začali do tkaniny vetkat vodivé polymery a senzory tenkých filmů. Místo pouhého přivádění energie systém sleduje např. impedanci a teplotní gradienty. V podstatě hledá nárůsty odporu. Pokud začne nějaká část topného prvku selhávat nebo se spoj uvolní, systém označí přesné místo problému. Už žádné hádání.
Rozhodování mezi flexibilitou a odolností
Zde je ten obtížný aspekt: vysoká teplota v oblečení může rychle být nebezpečná. Aby se situace nezhoršila, používáme systém zpětné vazby. Místo pouhého přivádění proudu systém upravuje intenzitu výkonu podle toho, jak horká je tkanina ve skutečnosti.
Ale existuje jeden problém: přidání všech těch diagnostických prvků způsobuje, že tkanina je o něco tlustší a tvrdší. Ztrácíte tak trochu té měkkosti a přirozeného vzhledu, abyste získali systém, který vás nezklame. Je to kompromis. Musíte se rozhodnout, zda potřebujete něco flexibilního pro nošení, nebo něco odolného pro průmyslové účely.
Jak to funguje v reálném světě
Připojení robustní elektroniky k měkké tkanině je noční můra. Pokud je prostě svaříte dohromady, spoj se přetrhne hned při prvním ohnutí.
Abychom to vyřešili, používáme vodivé epoxidy a terminály. To vytvoří most, který dokáže odolat ohýbání a tahání bez poškození.
Pro inženýry je to velká úleva. Můžete odstranit ty staré, nespolehlivé topné polštáře a nahradit je systémem, který hlásí svůj stav prostřednictvím digitálního sběrnice. To prostě usnadňuje práci.