"స్మార్ట్ టెక్స్‌టైల్" అనే పదం విస్తృతమైన, తక్కువ స్పష్టమైన భావన. ఇంటెలిజెంట్ టెక్స్‌టైల్ మొదట 1979లో జపాన్‌లో ప్రతిపాదించబడింది మరియు దాని భావన సాధారణంగా 1990ల చివరలో గుర్తించబడింది. ప్రస్తుతం, తెలివైన వస్త్రాలు సాధారణంగా టెక్స్‌టైల్స్, ఎలక్ట్రానిక్స్, ఇన్ఫర్మేషన్, బయాలజీ, మెడిసిన్ మరియు న్యూ ఎనర్జీ వంటి మల్టీడిసిప్లినరీ టెక్నాలజీల ద్వారా మానవ శరీరం లేదా పర్యావరణ సంకేతాలలో మార్పులను గ్రహించగల కొత్త రకం వస్త్రాలను సూచిస్తాయి మరియు ఫీడ్‌బ్యాక్ మెకానిజమ్‌ల ద్వారా చురుకుగా ప్రతిస్పందిస్తాయి. సాంప్రదాయ వస్త్రాల యొక్క స్వాభావిక శైలి మరియు సాంకేతిక లక్షణాలను నిలుపుకుంటూ.

తెలివైన వస్త్రాలకు అనేక వర్గీకరణ పద్ధతులు ఉన్నాయి, కానీ ఏకీకృత వర్గీకరణ పద్ధతి లేదు, కేవలం ఉపరితల వర్గీకరణ మాత్రమే. సాధారణంగా బాహ్య ఉద్దీపనలకు ప్రతిచర్య మార్గం ప్రకారం, తెలివైన వస్త్రాలను "నిష్క్రియ" తెలివైన వస్త్రాలు మరియు "క్రియాశీల" తెలివైన వస్త్రాలుగా విభజించవచ్చు. మొదటిది ఆకృతి మెమరీ పదార్థాలు, హైడ్రోఫోబిక్ లేదా హైడ్రోఫిలిక్ టెక్స్‌టైల్స్ వంటి పర్యావరణం ద్వారా ప్రేరేపించబడిన తర్వాత వాటి లక్షణాలను మార్చగల వస్త్రాలను సూచిస్తుంది. రెండోది అంతర్గత పారామితులను సమాచారంగా మార్చే సెన్సార్లు మరియు యాక్యుయేటర్‌లతో కూడిన వస్త్రాలను సూచిస్తుంది. ఇది పర్యావరణం నుండి ఉష్ణోగ్రత, కాంతి తీవ్రత మరియు కాలుష్యం వంటి విభిన్న సంకేతాలను గ్రహించగలదు, బాహ్య సంకేతాలకు ఎలా ప్రతిస్పందించాలో నిర్ణయించుకుంటుంది మరియు చివరికి వివిధ రకాల ఫాబ్రిక్-ఆధారిత, సౌకర్యవంతమైన, సూక్ష్మీకరించిన యాక్యుయేటర్‌లను ఉపయోగించి పర్యావరణ సంకేతాలకు ప్రతిస్పందించగలదు. పొందుపరిచిన ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు (ఇ-వస్త్రాలు) మరియు స్మార్ట్ టెక్స్‌టైల్ నిర్మాణాలు స్థానిక "నిర్ణయాలను" తీసుకోగలవు మరియు రిమోట్ "నిర్ణయాలు" చేయడానికి కృత్రిమ మేధస్సు సాఫ్ట్‌వేర్‌ను ఉపయోగించి డేటాబేస్‌లు మరియు సర్వర్‌లను కలిగి ఉన్న క్లౌడ్‌లతో స్మార్ట్ టెక్స్‌టైల్‌లను వైర్‌లెస్‌గా కనెక్ట్ చేయగలవు.

ఆరోగ్య పర్యవేక్షణ, వ్యక్తిగత రక్షణ, సైనిక వినియోగం, రవాణా శక్తి, వినోదం మరియు సంగీతం వంటి రంగాలను కవర్ చేస్తూ మన రోజువారీ జీవితంలో స్మార్ట్ వస్త్రాలు కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి

తెలివైన పదార్థాలు

అర్థం మరియు నిర్వచనం

ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, సమాచారం, మెటీరియల్స్ మరియు ఇంజనీరింగ్ టెక్నాలజీల అభివృద్ధితో, శాస్త్రవేత్తలు మరియు ఇంజనీర్లు ప్రకృతి మరియు జీవ పరిణామం గురించి తెలుసుకోవడానికి మరియు ఆలోచించడానికి ప్రేరేపించబడ్డారు. జీవులు వివిధ జీవ పదార్థాలతో తయారు చేయబడినట్లే, మేధో వ్యవస్థలు సేంద్రీయ కలయికలు లేదా ఏకీకరణలతో తయారు చేయబడ్డాయి. పదార్థాల. జీవ రహిత పదార్థాలలో "తెలివైన" లక్షణాలను ఇంజెక్ట్ చేయడం సాధ్యమవుతుందని శాస్త్రీయ అభ్యాసం చూపించింది. అన్ని రకాల సమాచారం (శక్తి, ధ్వని, వేడి, కాంతి, విద్యుత్, అయస్కాంత మరియు రసాయన సమాచారం వంటివి) సెన్సింగ్ లక్షణాలతో వివిధ పదార్థాల ద్వారా మార్పిడి మరియు ప్రసారం చేయబడతాయి.

మాగ్నెటోస్ట్రిక్టివ్ మెటీరియల్స్, పైజోఎలెక్ట్రిక్ మెటీరియల్స్ మరియు షేప్ మెమరీ మెటీరియల్స్ వంటి కొన్ని స్మార్ట్ మెటీరియల్స్ ఇంద్రియ మరియు కార్యనిర్వాహక విధులను కలిగి ఉంటాయి. ఈ పదార్థాలను సాధారణంగా స్మార్ట్ మెటీరియల్స్ అని పిలుస్తారు, ఇవి వాతావరణంలో మార్పులకు అనుగుణంగా ఉంటాయి. కానీ పదార్థానికి సమాచార ప్రాసెసింగ్ మరియు ఫీడ్‌బ్యాక్ మెకానిజం లేదు, పర్యావరణానికి అనుకూలత లేదు. స్మార్ట్ మెటీరియల్స్ అనేది మేధో పదార్థాల యొక్క "తక్కువ స్థాయి" మరియు మేధో పదార్థాల అభివృద్ధి యొక్క "ప్రాథమిక దశ" అని సాధారణంగా పరిగణించబడుతుంది. స్మార్ట్ మెటీరియల్‌లను కంట్రోల్ ఫంక్షన్‌లతో కలిపితే వాటిని స్మార్ట్ మెటీరియల్స్ అని పిలుస్తారు.

స్మార్ట్ మెటీరియల్స్ నిర్మించడానికి కాంపోనెంట్ మెటీరియల్స్

స్మార్ట్ మెటీరియల్స్ యొక్క కాంపోనెంట్ మెటీరియల్స్ సెన్సింగ్ మెటీరియల్స్, ఇన్ఫర్మేషన్ మెటీరియల్స్, ఎగ్జిక్యూషన్ మెటీరియల్స్, అడాప్టివ్ మెటీరియల్స్ (బయోనిక్ మెటీరియల్స్) మరియు రెండు సపోర్టింగ్ మెటీరియల్స్ -- ఎనర్జీ మెటీరియల్స్ (సిస్టమ్‌ను పని చేయడానికి అవసరమైన శక్తిని నిర్వహించడానికి ఉపయోగిస్తారు) మరియు స్ట్రక్చరల్ మెటీరియల్స్ ( ఫంక్షనల్ మెటీరియల్‌లకు మద్దతు ఇచ్చే ప్రాథమిక పదార్థాలు లేదా భాగాలు). షేప్ మెమరీ మెటీరియల్స్, ఆప్టికల్ ఫైబర్స్, మాగ్నెటోస్ట్రిక్టివ్ మెటీరియల్స్, ఎలెక్ట్రోరియోలాజికల్ ఫ్లూయిడ్స్, మాగ్నెటోరియోలాజికల్ ఫ్లూయిడ్స్, పైజోఎలెక్ట్రిక్ మెటీరియల్స్ మరియు ఇంటెలిజెంట్ పాలిమర్ మెటీరియల్స్ అనేక సాధారణ ప్రాథమిక భాగాలు.

సాధారణంగా, యాక్యుయేటర్‌లోకి ఫోర్స్ ఇన్‌పుట్ అయిన తర్వాత మాత్రమే యాక్యుయేటర్‌ను ప్రారంభించవచ్చు. ప్రస్తుతం, ఇంప్లిమెంటేషన్ మెటీరియల్ అనేది అవుట్‌పుట్ ఫోర్స్ లేదా డిఫరెంట్ ఇన్ఫర్మేషన్ ఎక్సైటేషన్ కింద డిస్‌ప్లేస్‌మెంట్‌కు మాత్రమే పరిమితం కాలేదు, దాని అవుట్‌పుట్ ఫంక్షన్ డిజిటల్ డిస్‌ప్లే స్టోరేజ్, కలర్ మార్పు, ఫ్రీక్వెన్సీ మార్పు, స్విచ్ ఆన్ మరియు ఆఫ్ మొదలైన వాటికి విస్తరించబడింది. ఎలక్ట్రానిక్ టెక్నాలజీ.

స్మార్ట్ మెటీరియల్స్ యొక్క సాధారణ ప్రాథమిక భాగాలు

1. మెమరీ మెటీరియల్‌లను ఆకృతి చేయండి

షేప్ మెమరీ మెటీరియల్స్‌లో షేప్ మెమరీ అల్లాయ్, మెమరీ సిరామిక్ మరియు షేప్ మెమరీ పాలిమర్ (షేప్ మెమరీ ఫైబర్ మరియు షేప్ మెమరీ పాలిమర్ జెల్‌తో సహా) ఉన్నాయి. వారు ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద థర్మోలాస్టిక్ (లేదా ఒత్తిడి-ప్రేరిత) మార్టెన్సిటిక్ పరివర్తన లేదా విట్రిఫికేషన్ పరివర్తనకు లోనవుతారు, నిర్దిష్ట ఆకృతిని గుర్తుంచుకోగలరు మరియు సాగే మాడ్యులస్, నిరోధకత, అంతర్గత ఘర్షణ మరియు ఇతర ముఖ్యమైన మార్పులను గుర్తుంచుకోగలరు. NiTi ఆకృతి మెమరీ ఫైబర్, ఉదాహరణకు, వివిధ దృశ్యాలలో ఉపయోగించవచ్చు.

ఇంటెలిజెంట్ కర్టెన్: నికెల్-టైటానియం ఫైబర్ నేసిన కర్టెన్ ఫాబ్రిక్ ఎంపిక వంటివి, ఉష్ణోగ్రత 50℃కి చేరుకున్నప్పుడు, ఫాబ్రిక్ సూర్యుడిని మూసివేయడానికి స్వయంచాలకంగా ప్రతిస్పందిస్తుంది.

ఫ్యాషన్ డిజైన్: దుస్తుల రూపకల్పనలో నికెల్-టైటానియం ఫైబర్ యొక్క ఏకీకరణ, వినూత్న సౌందర్య ప్రభావాలను మరియు సౌకర్యవంతమైన అనుభవాన్ని సాధించడం వంటివి. బయట ఉష్ణోగ్రత వెచ్చగా ఉన్నప్పుడు, స్కర్ట్‌కు ఒక వైపున ఉన్న అంచు స్వయంచాలకంగా ముడుచుకుంటుంది మరియు పువ్వులు స్వయంచాలకంగా సెకన్లలో మూసివేయబడతాయి.

భద్రతా రక్షణ: స్ట్రక్చరల్ డిజైన్ ద్వారా ఎయిర్ పాకెట్ మాడ్యూల్ రక్షణ దుస్తులలో జోడించబడితే, ఎయిర్ పాకెట్ ప్రాంతం తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద మారదు; ఉష్ణోగ్రత పెరిగినప్పుడు, గాలి పాకెట్ ప్రాంతం విస్తరిస్తుంది. అగ్నిమాపక సిబ్బందిని రక్షించడానికి మరియు అగ్నిలో కాలిపోయే ప్రమాదాన్ని తగ్గించడానికి ఇటువంటి సూట్లను ఉపయోగించవచ్చు.

తేమ శోషణ: మిత్సుబిషి డయాప్లెక్స్ ®ను అభివృద్ధి చేసింది, ఇది షేప్ మెమరీ ఫంక్షన్‌తో కూడిన కొత్త పాలియురేతేన్ మెటీరియల్. ఈ చిత్రం కోట్ ఫాబ్రిక్తో లామినేట్ చేయబడింది, ఇది ఉష్ణోగ్రత మార్పు, తేమ శోషణతో అణువుల యొక్క అధిక నీటి నిరోధకత మరియు మైక్రోబ్రౌన్ కదలికను కలిగి ఉంటుంది.

2. ఆప్టికల్ ఫైబర్

ఆప్టికల్ ఫైబర్ అనేది రెండు విద్యుద్వాహక ఉపరితలాలపై కాంతి యొక్క మొత్తం ప్రతిబింబం యొక్క సూత్రంతో తయారు చేయబడిన ఫోటోకాండక్టివ్ మూలకం. ఫైబర్ ఫోర్స్, ఉష్ణోగ్రత, స్థానభ్రంశం, పీడనం, సాంద్రత, అయస్కాంత క్షేత్రం, కూర్పు మరియు X-రే వంటి పారామితుల మార్పు చుట్టూ అందుబాటులో ఉండే కాంతి (కాంతి తీవ్రత, సమానం) యొక్క ప్రసార లక్షణాల విశ్లేషణ ద్వారా, తద్వారా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. సెన్సింగ్ ఎలిమెంట్‌గా, లేదా తెలివైన పదార్థాలలో "న్యూరాన్‌లు", ప్రతిస్పందించే, బలమైన వ్యతిరేక జోక్య నిరోధక సామర్థ్యం మరియు తక్కువ శక్తి వినియోగం.

బయోమెడికల్ డయాగ్నోస్టిక్స్, ఫుడ్ టెక్నాలజీ, మిలిటరీ మరియు ఇండస్ట్రియల్ అప్లికేషన్స్ మరియు సివిల్ ఇంజనీరింగ్ కోసం ఆప్టికల్ ఫైబర్ సెన్సింగ్ సిస్టమ్‌లు విస్తృతంగా అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి. ఉదాహరణకు, జియోటెక్స్‌టైల్స్‌లో విలీనం చేయబడిన స్మార్ట్ ఫైబర్ ఆప్టిక్ సెన్సార్‌లు హైవే బ్రిడ్జ్‌లను పర్యవేక్షించగలవు మరియు పౌర మౌలిక సదుపాయాల క్షీణత మరియు అకాల వైఫల్యాన్ని సకాలంలో గుర్తించడానికి నిర్వహణ ఏజెన్సీలకు డేటాను పంపగలవు.

చిత్ర క్రెడిట్: యూనివర్శిటీ ఆఫ్ మసాచుసెట్స్, లోవెల్

3. పైజోఎలెక్ట్రిక్ పదార్థాలు

పైజోఎలెక్ట్రిక్ పదార్థాలలో పైజోఎలెక్ట్రిక్ సిరామిక్స్ (BaTiO3, Pb (ZrTi) O3, K (Na) NbO3, PbNb2O3, మొదలైనవి) మరియు పైజోఎలెక్ట్రిక్ పాలిమర్‌లు ఉన్నాయి. పైజోఎలెక్ట్రిక్ పదార్థాలు ఎలెక్ట్రిక్ ఫీల్డ్‌లోని ఎలక్ట్రిక్ డైపోల్స్ యొక్క స్వీయ-ప్రస్తుత అమరిక ద్వారా పదార్థం యొక్క పరిమాణాన్ని మారుస్తాయి మరియు అనువర్తిత వోల్టేజ్‌కు ప్రతిస్పందనగా ఒత్తిడి లేదా ఒత్తిడిని ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ఎలక్ట్రికల్ మరియు మెకానికల్ లక్షణాల మధ్య సంబంధం సరళంగా ఉంటుంది మరియు ఇది వేగవంతమైన ప్రతిస్పందన, అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు చిన్న జాతి లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. ఒత్తిడి ద్వారా ప్రేరేపించబడినప్పుడు, పదార్థం విద్యుత్ సిగ్నల్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, దీనిని సెన్సార్‌గా ఉపయోగించవచ్చు. పైజోఎలెక్ట్రిక్ పదార్థాలు క్రిస్టల్ మరియు సిరామిక్ కావచ్చు, కానీ అవి రెండూ పెళుసుగా ఉంటాయి.

పాలిమర్ పైజోఎలెక్ట్రిక్ పదార్థాల ఒత్తిడి మార్పులకు యాంత్రిక బలం మరియు సున్నితత్వం అనేక ఇతర సెన్సార్‌ల కంటే మెరుగైనవి మరియు తెలివైన నిర్మాణాలు మరియు పరికరాలలో సెన్సార్‌లు మరియు యాక్యుయేటర్‌లుగా ఉపయోగించడానికి చాలా అనుకూలంగా ఉంటాయి. హ్యూమన్ పాపిల్లోమా, వ్యాక్సినియా, డెంగ్యూ జ్వరం, ఎబోలా, ఇన్‌ఫ్లుఎంజా ఎ, హ్యూమన్ ఇమ్యునో డెఫిషియెన్సీ మరియు హెపటైటిస్ బి వైరస్‌లను గుర్తించడానికి ఉపయోగించవచ్చు.

(ఎ) పైజోఎలెక్ట్రిక్ బయోసెన్సర్ల పని సూత్రాలు; (బి) గుర్తించే సమయంలో వోల్టేజ్ మరియు సమయ సంబంధం; (సి) గుర్తింపు సమయంలో వ్యాప్తి మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ మధ్య సంబంధం.

పైజోఎలెక్ట్రిక్ పదార్థాలను ఉపయోగించి వైరస్ గుర్తింపు కోసం ప్రాథమిక అంశాలు