近日,天津工业大学、天津市赛远科技有限公司、北京服装学院、中国航天员科研训练中心、常宁市帝棉纺织制衣有限公司等单位共同完成的“柔性多模态传感器件集成关键技术与智能控温加热服装应用研究”项目通过科技成果鉴定,整体技术达到国际先进水平。
严寒环境下作业、赛事保障、户外执勤等场景对保暖防护服装的需求持续升级。传统保暖服装依靠纤维填充、面料隔热实现被动保暖,存在控温滞后、穿着臃肿、热湿舒适性差等问题。而现有智能加热服装普遍存在发热不均匀、控温精度低、缺乏生理感知反馈、无法根据人体状态自适应调节等技术短板。
目前,集成柔性加热、汗液传感、生物电监测于一体的智能闭环控温服装尚属空白。因此,亟需开展从材料到系统的全链条技术攻关,满足极端环境对智能保暖服装的高精度、长续航、个性化调控需求。本项目通过建立服装内环境压力、湿度、温度的关系耦合模型,优化服装的加热区块分布与参数设定,开发多模态、多参数的智能保暖服装,达到“感知-评估-控温”闭环的加热效果。
项目围绕柔性感温加热织物、多指标汗液传感器、高性能生物电干电极及闭环控温系统进行攻关,攻克了一系列科学难题与技术瓶颈。团队成功研制出多款兼具加热与压力感知功能的柔性织物,搭配高精度分区控温模块,实现温度快速、精准调节,同时开发出透气耐磨的纱线基汗液传感器,以及实现压力与心电多模态同步采集的仿生结构生物电干电极,并研制了标准化评价设备。在此基础上开发适配多分区加热的多参数协同控温算法,保障监测信号到加热输出的实时反向调控精度与响应速度,实现闭环系统的稳定高效运行。整套技术构建起完整的理论模型、制备工艺与性能评价体系,为智能保暖服装的落地应用筑牢技术根基。
项目成果成功应用于2022年北京冬奥会,为国家越野滑雪队、北欧两项队等国家队累计提供智能加热头套690套、加热手套407副,在崇礼赛区-35℃至-40℃极端低温下有效保障了运动员训练与比赛安全,助力中国代表团取得5金2银2铜的优异成绩,获得国家体育总局和中华人民科技部的专函致谢;项目技术已推广至近十家企业,近三年新增销售额约3亿元,新增利润约3000万元,经济和社会效益显著。





