全球智慧化醫療紡織品的現況與趨勢

 

刊登日期:2019/7/5
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技術融合於紡織品,牽動智慧化紡織品(Smart Textiles)的興起。根據IDTechEX的數據統計,2017年全球電子化紡織品市場規模為2.4億美元,預期2026年可達32.6億美元,2017~2026年年複合成長率高達33%,主因在於技術與製程技術成熟、智慧材料和纖維開發與應用場域需求增加。本篇文章介紹智慧化紡織品領域中常見的應用材料,以及新穎的可拉伸導電油墨與薄膜科技,說明應用於此產業的技術和最新應用案例分析,進而剖析於智慧化紡織品開發時,須符合各應用場域的需求和特殊功能的製造,挑選合適的材料和製程方式與設計注意的重點,藉此勾勒出臺灣投入智慧化紡織品設計開發的布局規劃。
 
本文將從以下大綱,介紹智慧化紡織品領域常見的應用材料,以及開發重點。
‧智慧化紡織品定義與市場規模
‧智慧化紡織品中的智慧材料和纖維
‧智慧化紡織品的醫療與保健應用
‧結 論
 1. 智慧化紡織品開發重點
  (1) 技術融合–跨業整合、資源共享
  (2) 無縫、舒適兼具高機能的智慧化紡織品–使紡織品與特殊材質相互作用設計
  (3) 可製造性高和成本可控–新穎性且突破性的製作流程和技術開發
  (4) 智慧化紡織品落地醫療產業–以醫療市場的活動情境與使用者需求為始
 2. 臺灣智慧型紡織品之發展優勢
 
【內文精選】
智慧化紡織品定義與市場規模
根據2004年International Journal of Clothing Science and Technology期刊的定義,智慧化紡織品(Smart Textiles)是一種紡織品,能夠感知來自環境的刺激(如:電、熱、化學、磁性或其他來源),對接受的反應作出相對應的反應,並通過整合紡織品結構,達到人與環境之間的互動影響。
 
根據IDTechEX的數據統計(圖一),2017年全球電子化紡織品市場規模為2.4億美元,其中又以運動和健身領域市場規模為15.3億美元最高,占整體比率46.8%;第二大是醫療與健康保健領域為6.7億美元,占整體比率20.6%;第三大是家居生活領域為4.2億美元,占整體比率12.7%;前三大應用領域已經占比達80.1%,接下來依序為工業、商業及軍事領域為3.9億美元,占整體比率11.9%;時尚領域為0.4億美元,占整體比率1.1%;衛生領域為0.2億美元,占整體比率0.6%,以及其他類為2.1億美元,占整體比率6.3%。進一步分析,預期2026年可達32.6億美元,預估2017~2026年年複合成長率高達33%,呈現快速成長趨勢。
 
圖一、2016~2026年全球電子化紡織品市場規模
圖一、2016~2026年全球電子化紡織品市場規模
 
智慧化紡織品中的智慧材料和纖維
目前紡織產業已進入第四次的進化改造,主因為紡織電子學(Textile Electronics)研究的興起,從最初發展研究著重在工業相關領域,逐漸開發朝向如何將導電線和電路集成到紡織品中,同時兼具能源與通信功能的穿戴紡織系統,於是興起了智慧化紡織品領域。
 
智慧化紡織品可以根據它們在接觸到這些刺激環境變化,所反映其對應行為方式,可分成以下四類(圖二):①被動式的(Passive)智慧型紡織品:只能感知環境條件或刺激;④有智慧的(Intelligent)智慧型紡織品:當有智慧的智慧型紡織品被啟動時,會以預編程式的方式執行功能,而且能與智慧型手機和iPod等行動電子裝備作聯結。
 
智慧化紡織品的醫療與保健應用
智慧化紡織品的設計方式,結合了人因工程(Human Factors Engineering)、人體地圖(Body Mapping)、運動力學、關鍵材料、織造方式、使用者情境模擬等資料庫,因此,產品發展模式與流程,常以活動情境與使用者需求限制為參考依據,希望藉由智慧化紡織品的產品設計與開發來解決需求痛點,再經由規格驗證與評估確效後,將產品上架販售,爾後進行使用者再教育和回饋收集改善製程。
 
已有多家智慧服飾的廠商將杜邦最新導電油墨與薄膜科技Intexar™技術導入自家公司做產品開發和設計,如智慧衣先驅OMsignal公司的智慧化衣物、Holst Centre的智慧感測衣以及BodyPlus的智慧感測衣(圖六)…以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 
圖六、導入Intexar™技術的公司與其產品資
圖六、導入Intexar™技術的公司與其產品資
 
作者:蕭伯彥/工研院產科國際所
★本文節錄自「工業材料雜誌」391期,更多資料請見下方附檔。

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