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内容大纲
智能纺织品是一种能够感知和响应环境变化的纺织品。本书从应用领域的角度出发，详细介绍了三大类智能纺织品：医疗用智能纺织品，交通和能源用智能纺织品，起防护、安全和通信作用的电子纺织品。在每一大类中，以严谨科学的态度讨论了目前全球非常先进的学术和工业实验室中获得的各种研究成果、研究原型、相关科学问题及其解决方案，同时对智能纺织品的工业化进展及面临问题进行了概括。本书中理论与实践内容并行，案例丰富，不仅对学术界的研究人员和学生有参考价值，也对智能纺织品设计生产商和初创企业有所帮助。 -
作者介绍
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目录
1 智能纺织品及其应用简介
1.1 智能纺织品的定义
1.1.1 智能纺织品起源
1.1.2 目前现状
1.1.3 未来发展趋势
1.2 主要应用领域
1.2.1 医疗领域
1.2.2 交通和能源领域
1.2.3 防护、安全、通信等电子产品领域
1.2.4 其他领域
1.3 智能纺织品及其市场准备情况
1.3.1 智能服装
1.3.2 外围设备
2 智能纺织品在医疗保健中的应用
2.1 前言
2.2 纺织品电极可以监测什么
2.2.1 心电图
2.2.2 肌电图
2.2.3 脑电图
2.3 纺织品电极和传感器如何工作以及可以测量什么
2.3.1 应变传感器
2.3.2 压力传感器
2.3.3 温度传感器
2.3.4 热通量传感器
2.3.5 汗/湿度传感器
2.3.6 气体传感器
2.4 在健康应用中使用的纺织品驱动器
2.4.1 加热：将电热丝整合到纺织品结构中
2.4.2 电疗：用于治疗目的的纺织品电极
2.4.3 光发射：通过光动力疗法治疗黄疸和癌症
2.4.4 人造肌肉
2.5 结论
参考文献
3 为视障人士设计的避障智能衬衫
3.1 前言
3.2 避障的电子纺织品架构
3.2.1 硬/软件基础及耐磨性要求
3.2.2 电子元件与纺织品结构的整合
3.3 智能衬衫概念模型
3.3.1 智能衬衫电路
3.3.2 衬衫上的电路布局
3.3.3 智能衬衫样衣的结构
3.4 智能衬衫避障和数据传输算法
3.4.1 避障策略
3.4.2 避障的神经模糊控制算法
3.4.3 数据传输和微控制器编程
3.5 智能衬衫的传感性能
3.5.1 障碍物和探测范围的感知能力
3.5.2 振动运动的回避策略
3.5.3 加热行为
3.5.4 可洗性
3.6 结论
3.7 未来发展趋势
参考文献
4 用于光动力疗法的发光纺织品
4.1 前言
4.1.1 光动力疗法
4.1.2 发光织物的原理
4.2 面料类型
4.2.1 绕组
4.2.2 刺绣
4.2.3 编织
4.2.4 总结
4.3 发光织物的未来
参考文献
5 纺织品结构中微胶囊活性物质的控释
5.1 前言
5.2 活性剂的控制释放
5.2.1 定义
5.2.2 分类
5.2.3 纺织品结构在控释中的作用
5.3 活性剂的微胶囊化
5.3.1 方法
5.3.2 挑战
5.4 将微胶囊嵌入纺织品结构中
5.4.1 方法
5.4.2 挑战
5.5 纺织品结构对微胶囊活性剂控释的影响
5.5.1 药物
5.5.2 香水
5.5.3 其他
5.6 未来趋势
5.7 结论
参考文献
6 医用神经肌肉电刺激背带
6.1 前言
6.2 医学背景信息
6.2.1 背部构造
6.2.2 腰椎间盘突出症及其治疗
6.2.3 神经肌肉电刺激
6.3 医用背带
6.3.1 背带
6.3.2 神经肌肉电刺激
6.4 测试结果和结论
参考文献
7 监测运动员生命体征传感器的通信协议
7.1 前言
7.2 系统概述和网络特性
7.2.1 无线传感器网络：技术、应用和挑战
7.2.2 可穿戴系统的最新进展、材料和特点
7.2.3 可穿戴技术在体育活动中的应用
7.3 无线通信技术和标准
7.3.1 无线局域网
7.3.2 蓝牙
7.3.3 高速无线个人局域网
7.3.4 低速无线个人局域网
7.3.5 无线区域网络
7.4 安全性和可靠性问题
7.5 结论和展望
参考文献
8 形状记忆压缩系统治疗慢性静脉疾病
8.1 前言
8.2 慢性静脉疾病
8.2.1 病理生理学
8.2.2 压缩疗法
8.2.3 界面压力的作用和重要性
8.2.4 挑战
8.3 压缩用形状记忆材料
8.3.1 形状记忆基础
8.3.2 界面压力控制的恢复潜力
8.3.3 用于压缩的形状记忆执行器
8.4 使用形状记忆纤维的智能压缩系统
8.4.1 材料和方法
8.4.2 结果与讨论
8.5 结论
参考文献
9 保健用可穿戴式身体传感器网络
9.1 前言
9.2 用于可穿戴式身体传感器网络的生物医学传感器
9.2.1 生物医学传感器和测量
9.2.2 生物传感器纺织品和电子纺织品
9.3 可穿戴式人体传感器网络和无线数据采集
9.3.1 网络架构
9.3.2 能耗最小化技术
9.3.3 能量采集技术
9.3.4 可穿戴式人体传感器网络的安全设计
9.4 无线生物医学计算和应用
9.4.1 无线生物医学计算
9.4.2 生物医学应用
9.4.3 运动和健身应用
9.5 未来趋势
9.6 结论
参考文献
10 具有肌肉骨骼系统的多指机器人手的仿生控制
10.1 前言
10.2 五指机器人手
10.2.1 肌肉骨骼系统
10.2.2 执行器
10.3 生物启发控制
10.3.1 控制目标
10.3.2 控制器激发的生物波
10.3.3 中指控制法
10.4 实验
10.4.1 系统
10.4.2 控制结果
10.5 结论和展望
参考文献
11 精神响应类纺织品及其与人脑相互作用研究
11.1 前言
11.2 心理学与艺术
11.3 色彩、图案与人类情绪的关系
11.4 人类大脑
11.5 人类情绪的自我评价
11.6 图案变化的影响研究
11.6.1 纱线设计开发
11.6.2 织物设计
11.6.3 面料开发
11.7 实验方法
11.7.1 参与者
11.7.2 织物刺激
11.7.3 实验用幻灯片
11.7.4 实验过程
11.8 大脑数据获取与处理
11.8.1 EEG信号记录与处理
11.8.2 数据管理
11.8.3 SAM评定量表
11.9 数据分析与结果
11.9.1 智能面料1的影响
11.9.2 智能面料2的影响
11.9.3 智能面料3的影响
11.9.4 智能面料4的影响
11.10 结果与讨论
参考文献
12 再生医学支架/植入物的纤维基复合材料
12.1 前言
12.2 生物聚合物
12.2.1 天然生物聚合物
12.2.2 合成生物聚合物
12.3 生物聚合物纤维
12.3.1 熔融纺丝
12.3.2 溶液纺丝
12.3.3 静电纺丝
12.3.4 其他纤维制备技术
12.4 混合结构
12.5 单一材料体系的植绒支架
12.6 基于纤维的添加剂植入技术，用于复杂几何形状的开放多孔植入物
12.6.1 技术
12.6.2 表征
12.7 均匀混合支架
12.7.1 静电纺丝功能化支架
12.7.2 涂层功能化支架
12.8 多种组织或不同组织结构的复杂缺损植入治疗
12.8.1 具有孔径梯度的网格非织造布植入物
12.8.2 具有材料梯度的网格非织造布植入物
12.9 管状支架用静电纺丝植入物
12.9.1 静电纺丝用于混合结构合成
12.9.2 人造血管用管状支架
12.10 结论
参考文献
13 纤维植入式医疗器械的智能化特点
13.1 前言
13.2 纤维植入装置的结构生物相容性
13.2.1 纤维
13.2.2 黏结纤维结构
13.2.3 纤维结构规模化、模式化
13.3 纤维植入医疗器械的材料生物相容性
13.3.1 纤维材料及其分类
13.3.2 纤维材料的生物相容性增强特性
13.4 智能纺织品植入式装置目前面临的挑战及未来展望
参考文献
14 用于结构健康监测的复合智能纺织品
14.1 前言
14.2 基于导电填料的聚合物复合材料的压电行为
14.3 层状复合材料中用于压力与拉伸监测的纤维状传感器
14.3.1 传感器设计
14.3.2 复合材料的制备及传感器排布
14.3.3 弯曲监测结果
14.4 监测复合材料层间损坏的传感层
14.4.1 传感薄膜的制备
14.4.2 复合材料的制备
14.4.3 拉伸试验结果
14.5 结论
参考文献
15 用于风力发电叶片中的玻璃纤维增强碳纤维传感器
15.1 前言
15.2 用于风力涡轮机叶片的压阻式碳长丝传感织物的工作原理
15.3 实验部分
15.3.1 增强结构及传感网络的材料选用
15.3.2 涡轮叶片的构型
15.3.3 风力涡轮机叶片的传感器布局理念
15.3.4 集成到玻璃纤维增强非卷曲织物结构中的CFY传感器对于涡轮叶片的结构健康监测（SHM）
15.3.5 内含完整CFY传感器的复合组件的集成
15.3.6 风力涡轮机叶片测试与结构健康的同步监测
15.4 结果与讨论
15.4.1 风力涡轮机叶片CFY传感器在准静态载荷作用下的电特性研究
15.4.2 有限元法仿真验证传感器性能
15.5 结论
参考文献
16 混纱/集成传感器热塑性复合部件
16.1 前言
16.2 复杂异形件增强热塑性复合材料
16.2.1 几何形貌
16.2.2 材料（混合纱）
16.2.3 制备过程
16.2.4 热固结与样品加工
16.3 传感器技术
16.3.1 设计工程与实施
16.3.2 实验
16.4 表征
16.4.1 电学表征
16.4.2 结构健康的原位实时监测
16.5 结果与讨论
16.5.1 物理表征
16.5.2 PEDOT-PSS含量下降对电阻率的影响
16.5.3 拉伸测试及机械应变响应
16.6 结论
参考文献
17 有助于监控织造过程的纤维传感器
17.1 前言
17.2 织造过程动力学观察
17.2.1 织机及与纱线接触装置的说明
17.2.2 对织造过程的动态观察
17.3 织造过程中传感纱线对机械应力的测量
17.3.1 纺织应用传感器的设计
17.3.2 传感纱线的校准
17.4 传感纱线织造过程的动态表征
17.4.1 初始产品及加工参数
17.4.2 不同区域传感纱线的测试结果
17.4.3 传感纱线的感应强弱
17.5 结论
参考文献
18 嵌入织物结构中的柔性光伏电池
18.1 简介
18.2 嵌入式光伏电池织物
18.2.1 包含光伏电池的柔性复合材料
18.2.2 遮阳篷概述
18.2.3 柔性光伏电池与遮阳篷织物的整合
18.2.4 层压工艺
18.3 性能
18.4 结论
参考文献
19 带有织物辅助壁的热物理学传感器的开发
19.1 简介
19.2 织物的传热和传质
19.2.1 传热性能
19.2.2 传质特性
19.3 热通量计
19.3.1 梯度热通量计的原理
19.3.2 梯度热通量计的制造技术
19.4 织物热通量计
19.4.1 原理
19.4.2 织物辅助壁概念
19.4.3 热电堆的设计
19.4.4 表征方法
19.4.5 结果和讨论
19.5 结论和展望
参考文献
20 PEDOT-PSS电荷存储装置中不同类型纱线电极的性能
20.1 前言
20.2 织物基电池和电容器的背景
20.2.1 柔性织物基电池
20.2.2 柔性织物电容器
20.3 PEDOT-PSS电容器的开发
20.3.1 纱线电极材料
20.3.2 电解质
20.3.3 纺织品基材
20.4 器件制造
20.5 一般充放电程序
20.6 充放电实验结果
20.7 在固定电压和不同充电时间下的镀银PBO纱线电极设备
20.8 采用不锈钢纱线电极、电压固定、充电时间不同的设备
20.9 镀银PBO纱线电极装置与纯不锈钢长丝纱线电极装置的比较
20.10 设备连接到负载电阻的实验结果
20.11 已开发的电池中的电荷储存机制
20.12 结论
参考文献
21 用于太阳能收集和传播的光导纤维基织物
21.1 前言
21.2 技术
21.2.1 几何光学原理
21.2.2 收集光线
21.2.3 引导光线
21.2.4 聚焦光线
21.2.5 合成
21.3 研究问题
21.3.1 光收集方面的问题
21.3.2 光传播方面的问题
21.3.3 织物的问题
21.4 实验
21.4.1 织物结构的确定
21.4.2 模拟太阳试验台的开发
21.5 结果
21.5.1 原型的基重
21.5.2 原型的效率
21.6 结论
参考文献
22 用于个人防护装备的智能材料
22.1 前言
22.2 产品开发的主要趋势
22.2.1 用户需求
22.2.2 全球保护系统
22.2.3 环境条件
22.3 PPE产品和技术的发展
22.3.1 响应性阻隔膜
22.3.2 自净化膜
22.3.3 温度调节材料
22.3.4 减震材料
22.4 PPE测试和指标的影响
22.5 结论
参考文献
23 个人防护装备的可穿戴技术
23.1 前言
23.1.1 个人防护装备中可穿戴设备的需求
23.1.2 不同层次的集成
23.1.3 世界各地的项目
23.2 电力和数据传输
23.2.1 导电材料
23.2.2 加工方法
23.2.3 连接器类型
23.2.4 通信系统
23.3 嵌入式纺织品监控传感器
23.3.1 心电图和肌电图传感器
23.3.2 呼吸传感器
23.3.3 温度传感器
23.3.4 湿度传感器
23.4 寿命终端信号
23.4.1 导电带的发展
23.4.2 磨损测试
23.4.3 切割测试
23.5 结论和展望
参考文献
24 用于个人交流的电致变色纺织品显示器
24.1 前言
24.2 发射性的织物装备
24.2.1 发冷光、电致发光和电致发光二极管
24.2.2 光学纤维
24.3 反射性设备
24.3.1 电泳显示
24.3.2 变色纺织品
24.4 交流用纺织品的应用和需求
24.4.1 个体防护装备
24.4.2 医学领域
24.4.3 体育运动
24.4.4 设计和时尚领域
24.4.5 社会网络
24.5 结论和展望
参考文献
25 基于有机纤维晶体管的纺织电子电路
25.1 前言
25.2 材料
25.2.1 无机材料
25.2.2 有机材料
25.3 纤维晶体管
25.3.1 平面晶体管
25.3.2 纤维场效应晶体管
25.3.3 纤维电化学晶体管
25.4 纺织电子电路
25.4.1 纺织电路与传统电子元件
25.4.2 本征功能光纤/纱线电路
25.5 结论和展望
参考文献
26 纺织天线领域最新进展
26.1 纺织天线简介
26.2 纺织天线基础
26.2.1 纺织天线性能参数
26.2.2 纺织天线设计标准和优化
26.3 与纺织天线相关的挑战和不利影响
26.3.1 人体接近度
26.3.2 弯曲
26.3.3 洗涤
26.3.4 功率效率
26.4 纺织天线的最新进展
26.4.1 用于射频识别的超高频带（860～960MHz）
26.4.2 2.45GHz和5.8GHz的工业、科学和医疗频带
26.4.3 卫星通信波段：GPS系统、伽利略系统、铱系统
26.4.4 超宽波段
26.4.5 60GHz频段
26.5 结论和展望
参考文献
27 运动捕捉和活动分类智能服装设计
27.1 前言
27.2 物理设计
27.2.1 带有织物网络的连体衣
27.2.2 带有缝制网络的裤子和夹克套装
27.2.3 带有缝制网络的现成连体衣
27.3 网络和硬件/软件体系结构
27.3.1 网络结构
27.3.2 T1和T2节点硬件
27.3.3 软件结构
27.4 应用程序
27.4.1 应用程序1：服装上的定位传感器
27.4.2 应用程序2：运动捕捉服装
27.4.3 应用程序3：活动分类
27.5 结论和展望
参考文献
28 导电纺织品和纺织品机电传感器
28.1 前言
28.2 基础传感器
28.3 导电纺织品结构
28.3.1 定义
28.3.2 导电纺织材料的种类
28.3.3 导电纺织材料的测量
28.4 织物机械传感器
28.4.1 织物压电传感器
28.4.2 织物电容传感器
28.5 未来展望
参考文献
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