通往未来的纤维 纤维为机器人及IT作出贡献

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  纤维过去以服装用途为主。但近年来,由于其“细长、柔软、表面积大”、“能具有新的功能”等特性,在服装以外的用途领域也成为重要的材料。纤维技术日新月异,被新一代汽车、宇航、机器人等尖端产业所采用,在服装以外的行业也发挥重要作用。“纤维改变未来”的时代正在到来。
  电线能够伸缩
  旭化成纺织公司的“ROBODEN”
  在日常生活和经济活动中,电线发挥着传递电力和信息的重要作用。电线是“传递电力及电信号的金属线”,所以通常采用铜、铝、玻璃纤维等材料。如果电线能够伸缩,是否能诞生新的事业呢?出于这样的设想,旭化成纺织公司开发了“ROBODEN”。
  产业用途、护理用途、拟人等机器人产业蓬勃发展,可穿戴设备的市场也将获得快速成长。这都需要在狭窄空间内传递电力及信号的电线。如果有不会卷曲能伸缩的电线,就可以实现紧凑的配线空间和方便的设计,而“ROBODEN”使之成为可能。
  “ROBODEN”运用了旭化成纺织公司在纤维事业中积累的技术。氨纶纤维“ROICA”结合纤维加工技术,同时还获得旭化成集团的ASAHIKASEIMICRODEVICES公司的协助,克服了各种难关,耗时六年成功实现商品化。
  2012年在商品科学研究所(位于滋贺县守山市)内成立了ROBODEN开发团队,引进了试验设备及生产设备(每年可生产数万支)。现在正在与数十家产业机器人厂家确认产品的耐久性等性能。除了上述特点外,由于具有柔软性,所以弯曲断线寿命为以往电线的10~100倍,能减少断线导致的故障以及减轻保养负担等优点。
  还计划“在机器人领域获得性能评价后推广到其他用途领域”。在参加国际机器人展展出时,海外媒体将该产品在youtube网站进行报道。迪斯尼公司等各个行业的企业都很感兴趣前来询问,受到了全世界的关注。
  只要穿着就能测量生物信息
  东丽公司的“hitoe”
  IT设备飞速发展,最近IT设备“穿在身上”而不是“拿在手上”的时代也已经成为现实。可穿戴设备不需要用手操作,通过传感器就能获得身体的各种信息。已经有各种各样的设备登场,而纤维技术作为传感器大显身手。
  东丽公司和日本电信电话公司(NTT)共同开发的功能材料“hitoe”是结合了NTT拥有的导电性高分子(PEDOT-PSS)纤维导电技术和东丽公司纳米纤维及加工技术的电极材料。只要穿着使用了“hitoe”的服装就能获取心跳、心电波等生物信息。
  这种电极材料是将导电性高分子充分渗透到纳米纤维的细微空隙中形成特殊涂层,具有很高的耐久性,可以高灵敏度地测量生物信息。NTT为了使纤维导电技术商品化,必须获得纤维厂商的协助,因此2013年春季开始和东丽公司共同开发。只花了9个月时间,在2014年1月实现了商品化。2014年12月由GOLDWIN公司首次发售使用该产品的服装。
  “hitoe”自2014年1月发布以来,受到很多来自医院、保险、电力、汽车等各行业企业的询问。也充分反映了可穿戴设备的热潮。
  东丽公司计划不仅将该产品用于运动服装,还将成为危险工作人员及远程工作人员工作情况可视化的劳动管理工具以及和医药医疗事业本部合作向医院医疗设备等领域开拓市场。为此公司正开发新型号,并努力开发针对不同年龄、性别的服装。
  把电波封闭在片材内
  帝人公司的“CELLFORM”
  有一种通信技术被称为二次元通信技术,把电波封闭在特殊的薄片材料内(通信媒体)并使之传播,是全新的通信技术。这种技术是东京大学创业企业CELLCROSS公司(位于东京都文京区)持有的技术概念。
  帝人公司对这一技术产生兴趣,利用该公司薄片材料生产技术开发了“CELLFORM”。电波在片材内传播的话,会渗出到片材表面。“CELLFORM”利用这一现象,只要在片材上放置专用连接器,就能提供电气信号及电力。与把电波尽量向远距离传播的通信技术相反,是把电波封闭在内部仅停留于表面的技术。
  例如最早实现商业应用的是办公桌,把WiFi电波封闭在片材里,放在办公桌上,这样只要把笔记本电脑放上去就能访问服务器。由于电波停留在片材上,所以信号稳定,同时也非常安全。
  另外还有希望能扩大事业的是利用UHF带RFID的货架物品管理系统“Reco Pick”。通过货架统一读取贴有lC标签的管理对象物品信息,能实时把握和记录物品利用、保管情况。开发和销售包括软件在内的整体系统,这对于帝人公司来说是非常少见的。开发能实现100%读取精度的电介质网络层花费了1年时间,已经被企业引进用于机密文件管理,以及被公立图书馆用于预约书籍管理等,大幅度提高了工作效率。
  今后将进一步发挥纺织材料的作用,获取生命信号等,向智能可穿戴设备推广。通过与芳纶纤维等高性能材料组合等形成纤维的复合结构,开创新的事业。
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