Van materiaalkunde naar slimme textiel

Presentatie over: "Van materiaalkunde naar slimme textiel"— Transcript van de presentatie:

1 Van materiaalkunde naar slimme textiel
Filtratie: regeling Explosies Weer terug in org vorm na de explosie 1 Van materiaalkunde naar slimme textiel 9 oktober 2010 Ir. Ger Brinks Lector Smart Functional Materials

2 Wordt dikker/breder als je er aan trekt
Auxetische textiel Principe Rust spanning Wordt dikker/breder als je er aan trekt

3 3

4 Textiel markten 40% Mode/fashion: kleding textiel, confectie
30% Interieur: tapijt, gordijnen, meubel 30% Technisch textiel: zeer divers Innovaties Materialen en functies (smart) Processen: chemisch, productie, digitaal Technisch textiel Duurzaamheid

5 3. Smart of intelligente systemen
Een indeling Traditionele materialen en high performance materialen (composieten) Smart materialen Beter: Dynamische materialen 3. Smart of intelligente systemen Materiaal eigenschappen blijven constant Eigenschappen veranderen of energie uitwisseling Materialen en componenten in systemen die reageren op stimuli

6 6 Conventionele Textiel Technisch Textiel Smart/Intelligent Textiel
Hoofdzakelijk om prestaties te leveren, functioneel Kan weefsel zijn, maar ook non wovens, breisels, vlechtwerk, Meestal synthetische vezels , maar ook wel natuurlijke Active Smart/ Intelligent: textiel dat zich automatisch aan de omgeving aanpast Passive Smart: textiel dat eigenschappen vertoont onafhankelijk van de hoe de omgeving veranderd Hoofdzakelijk voor esthetische doeleinden. Vezel (natuurlijk of synthetisch) eerst spinnen en dan weven of breien tot een doek

7 7 Bijv. beschermende textiel Hitte en vlammen Mechanische botsingen
Kou chemicalien Radio actieve straling

8 Dynamisch systeem: dynamische materialen
8 Dynamisch systeem: dynamische materialen Kleur verandering: temperatuur licht door chemische omgeving elektrische spanning Vorm/afmeting: shape memory, door energietoevoer Superabsorbing polymers . Bepaald door de kristallijne en moleculaire structuur en opbouw van het materiaal Thermochroom: kleur verandering door temperatuur veranderingen. reversibel temperatuur sensoren textiele themometers die als een band om het voorhoofd zitten batterijtesters leucoverfstof in verf en papier Magnetorheologisch: oiv electrisch- of magneetveld verandert de viscositeit, reversibel gestructureerde vloeistoffen autobanden, motorolie stoelzittingen met instelbaar comfort, hardheid Shape memory: door energieteovoer verandering kristallijne eigenschappen of fase overgang brilmonturen, hechtingen in de chirurgie, disk uitwerpers, kleppen, etc. legeringen nikkel titaan die eerder kristalpartoon onthouden polymeren Fotochroom: veranderd van kleur oiv licht, effect is reversibel naphtopyranen Zonnebrillen vensters en gevelbeplating electrochroom: veranderen van kleur oiv elektrische spanning Liquid crystals displays gesuspendeerde deeltjes, e-ink orientatie oiv elektrsch veld, laat de laag wel of niet licht door vensters die donker worden als er een stroompje gaat lopen, Wolframoxide WO3 in glas vaak opgebouwd in laagjes, oxidatie-reductiereacties Superabsorbing polymers oases in bloempotten luiers polyacrylaten, polyacrylamide (500x zo voluminieus) verpakking

9 Maatschappelijke trends en themas
9 Maatschappelijke trends en themas Technologie Nano Bio Polymeer electronica ICT Productie …vele andere Producten Productie Systemen “Enablers” Wetenschap Natuurkunde Chemie Technische …… vele andere Markt €

10 1010 nanovezels Nanotechnology

11 Phase change materials
Kleine bolletjes van een zout. Nemen warmte op bij hitte en staan warmte af bij afkoeling

12 Geleiders en temperatuursensoren
Op grote schaal produceerbaar op standaard weefgetouwen en wasbaar ETH Zurich, Professor Gerhard Tröster’s Wearable Computing Lab

13 1313 biopolymeren Biotechnologie

14 Biopolymeren Katoen? Wol? Nadruk op hernieuwbare grondstoffen
Polymelkzuur polyhydroxybutyraat

15 Textiel van bamboe, kokos, brandnetels enz.
1515 weer interessant. Bamboe steekt gunstig af tegen bijvoorbeeld katoen omdat de Textiel van bamboe, kokos, brandnetels enz. duurzaamheid en natuurlijke grondstoffen  bamboe etc. opbrengst per oppervlakte eenheid Plantaardig, groeit dus vanzelf weer aan!

16 Duurzaamheid: design for recycling en keten analyses

17 Bio-mimetica of bionica:
1717 een nano-structuur aanwezig op het oppervlakte van de bladeren van de lotusbloem zorgt ervoor dat water niet in contact kan komen met het onderliggende materiaal. We hebben dit vertaald in een nanocoating. gemodelleerd naar de structuren van bomen en gebeente, gemodelleerd naar de vorm van vleugels van vogels of gemodelleerd naar de communicatiemiddelen van dolfijnen. Bio-mimetica of bionica: productontwikkeling door de natuur technisch probleem  hoe zijn door de evolutie, in de natuur dergelijke problemen opgelost Lotuseffect: plantenblad lichtgewicht constructies: skelet, bamboe nieuwe propeller ontwerpen: vogelvleugels sonar systemen: dolfijnen

18 Spider Silk: sterker dan staal
Madagaskar

19 1919 Nieuwe vezels Polymeer technologie

20 2020 Bijv: Textiel voor land en tuinbouw

21 Nike: WK 2010 in Zuid Afrika nieuwe voetbalschoen Licht gewicht
Mercurial Vapor Superfly II, CTR360 Maestri, Total90 Laser III en Tiempo Legend III nieuwe voetbalschoen Licht gewicht koolstofvezels hoog contrast paarse en oranje (!!!!)kleuren

22 Kunstgras

23 Dipalex ademende textiel
koud warm

24 High tech wielrennerskleding van Eschler/Craft.
Dubbellaags breisel Polyester aan de binnenkant en nylon aan de buitenkant Vochttransport van binnen naar buiten bevorderd  zweet verdampt snel en er ontstaat een verkoelend effect. koolstofvezels voor antistatische effecten, warmteafvoer en het voorkomen van geurvorming. Drukplekken en spierondersteuning worden geregeld door op die plaatsen elastaan in te voegen. Het elastaan reduceert het vermoeidheid verhogende effect van trillingen.

25 Fabrican spray on textiel http://www.fabricanltd.com/

26 Materiaal dat onthoudt welke vorm het eerder had
Geheugen materialen Materiaal dat onthoudt welke vorm het eerder had en dat na verwarming of licht weer terugkomt in zijn oorspronkelijke vorm Bij 70oC na 35 sec weer recht

27 2727 Micro systemen & electronica en ICT Micro-Electro-Mechanical
Systems Sensors & actuators Conductive polymers Communication systems 2727 Micro systemen & electronica en ICT

28 systemen LED jurk Philips explores opportunities to integrate light for light therapy into the baby’s blanket

29 2929 29 Maggie Orth and Joanna Berzowska www.ifmachines.com
IFM's Fuzzy Light Wall as seen at Extreme Textiles: Designing for High Performance at the Cooper-Hewitt National 29

30 Mary Huang’s Rhyme&Reason collection
8 uur werking. Maken kost een maand Prijs $600 voor een jurk tot $2200 voor een jas.

31 3131 Ambient intelligence Dus sensoren en actuators
Opkomst van smart of intelligente textiel, Miniaturisering en loslaten van het rigide concept van configuratie waardoor veel meer ontwerpvrijheid ontstaat. Geen kast meer maar losse componenten die slim geplaatst en ontworpen met elkaar samenwerken.) Daardoor worden we omgeven door intelligentie en inerfaces die op elkaar reageren. Textiel speelt hierbij een sleutelrol) 3131 Ambient intelligence Mensen worden omgeven door intelligente en intuïtieve interfaces ingebouwd in alledaagse voorwerpen rondom ons heen Omgeving  herkent en reageert op aanwezigheid, maar is onzichtbaar Veranderingen in die omgeving worden waargenomen en op intelligente wijze verwerkt tot een reactie op die verandering.

32 Ambient technologie op textiel gebaseerde bedrading van een door stem aangestuurde MP3 speler, uitgevoerd door polyester textiel met koper draadjes die in het het textiel zijn meegeweven.

33 Moderne productie technologie

34 Digitaal printen

35 3D breien en weven Shape weaving

36 Waar gaat het over? Gebruikers……want:
verwachten steeds meer fun, comfort, gemak, veiligheid en gezondheid Of… verwachten veiligheid, bescheming Daarom onderzoeken we wat de praktische toepassingsmogelijkheden zijn

37 Engineers are from Mars, fashion designers are from Venus: bridging the gap between two opposing worlds is the future for new textile. (aangepast naar Angel Chang)

38 Dus: Nieuwe textiele producten door Nieuwe materialen
Nieuwe technologie Design proces Met veel aandacht voor duurzaamheid