파워 슈트:업무용이 아닙니다

나노물질, 제조 및 의류 직물의 통합이 수많은 다른 가능성 중에서 환자를 모니터링하거나 에너지를 생성하는 데 도움이 될 수 있는 완전히 새로운 웨어러블 "파워 슈트"를 만드는 단계에 있다는 것을 알고 계셨습니까?

NIST MEP 센터와 협력하는 4개의 미국 제조 연구소(Manufacturing USA Institute)는 이 새로운 분야에 신속하게 적용될 수 있는 상업 및 기술 개발을 활용하여 이 산업 및 관련 공급망에서 중요한 역할을 하고 있습니다.

나노 물질의 개발이 가속화된 속도로 계속됨에 따라 첨단 기술 장치와 수백 년 된 제품의 통합을 포함하는 더 많은 응용 프로그램이 확인됩니다. 의류 산업에서 이러한 응용 프로그램 중 하나는 Power Suit로 알려진 새로운 트렌드입니다.

에너지 수확

에너지 수확은 에너지가 외부 소스(예:태양광 발전, 열 에너지, 풍력 에너지, 염도 기울기 및 주변 에너지라고도 함)에서 파생되고, 소형 무선 자율 장치용으로 캡처 및 저장되는 프로세스입니다. 웨어러블 전자 제품 및 무선 센서 네트워크에 사용되는 것과 같습니다. 마이크로 및 밀리 암페어 수준에서 이 방식은 장치가 매우 낮은 전력 요구 사항으로 개발됨에 따라 계속해서 중요해지고 있습니다. 특히 "운동"을 ​​에너지로 전환하는 것과 관련된 의류 부문의 관심 분야입니다.

이 산업의 잠재적인 응용 프로그램은 인생을 바꿀 수 있습니다.

고령자의 낙상 감지, 심박 조율기 또는 기타 임플란트에 전원 공급, 등산객을 위한 옷에 GPS 장치 내장 또는 방향 감각 상실 알츠하이머 환자 위치 찾기 등이 가능성 중 일부입니다1. 전이는 잘 알려진 두 가지 현상인 압전 ​​및 마찰 전기 효과를 기반으로 합니다. 압전 효과는 전기 신호와 기계적 힘을 상호 연결하는 반면 마찰 전기 효과는 재료가 서로 접촉하면 서로 다른 두 재료에 반대 전하를 수집하는 것과 관련됩니다.

미국 제조 기관 및 MEP 센터의 역할

Power Suits 및 기타 기술적으로 발전된 의류는 유연한 센서, "스마트" 데이터 활용, 전력 전자 및 직물의 4가지 고도로 통합된 영역의 상업 및 기술 개발이 필요합니다. 다음은 최근 설립된 미국 제조 연구소(Manufacturing USA Institutes)의 기술 초점 영역 중 하나입니다.

PowerAmerica의 사명은 WBG(광대역갭) 반도체의 대규모 생산을 가능하게 하는 첨단 제조 공정을 개발하는 것입니다. 이를 통해 전자 부품을 실리콘으로 만든 반도체보다 더 작고 빠르고 효율적으로 만들 수 있습니다.

NEXTFLEX는 FHE 재료 스케일업, 박형 장치 처리, 장치/센서 통합 인쇄 및 패키징, 시스템 설계에 대한 투자를 통해 기술을 상용화하기 위해 미국의 유연한 하이브리드 전자 에코시스템을 촉매하여 유연한 하이브리드 전자(FHE) 제조의 새로운 시대를 개발하는 데 중점을 둡니다. 도구, 신뢰성 테스트 및 모델링.

청정 에너지 스마트 제조 혁신 연구소(Clean Energy Smart Manufacturing Innovation Institute)는 미국의 효율성을 근본적으로 향상시킬 수 있는 스마트 센서 및 디지털 프로세스 제어의 발전을 촉진하기 위해 30개 이상의 주에서 학계, 산업체 및 비영리 단체의 약 200개 파트너로 구성된 컨소시엄을 모았습니다. 고급 제조.

산업계, 학계, 정부 및 벤처 캐피탈의 지원을 받는 전국 비영리 단체인 AFFOA(Advanced Functional Fabrics of America) 연구소는 고기능성 직물의 광범위한 상업화를 가속화할 것입니다. 여기에는 보고, 듣고, 감지하고, 의사소통하고, 에너지를 저장 및 변환하고, 온도를 조절하고, 건강을 모니터링하고, 색상을 변경하는 직물을 곧 설계 및 생산할 수 있게 하는 섬유 재료 및 제조 공정의 최근 혁신이 포함됩니다. ".

미국 전역의 제조업체에서 이러한 새로운 기술을 구현하고 채택하기 위한 핵심 요소는 2016년에 시작된 Manufacturing USA Institutes 파일럿 프로젝트에 MEP 포함입니다. 파일럿의 주요 목표는 다음과 같습니다.

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Manufacturing USA Institute의 중점 분야 및 리소스에 대한 미국 소규모 제조업체의 인식 증대

연구소의 연구 의제를 알리고 개발하는 것과 관련된 프로세스 및 활동에 미국 소규모 제조업체의 참여를 보장합니다.

미국 제조 연구소(Manufacturing USA Institute) 연구에 대한 소규모 미국 제조업체의 참여 증가 그리고

Institute의 연구 결과를 미국의 소규모 제조업체로 이전하여 구현하도록 합니다.

그냥 시작

파워 슈트의 개발은 물리적 현상의 통합, 나노 물질 및 신기술 채택으로 가능한 발전의 표면을 거의 긁지 않습니다. 이와 같은 최첨단 제품을 상업적으로 생산하려면 새로운 기술 개발 및 프로세스를 통합하는 공급망이 필요합니다. Manufacturing USA Institutes와 MEP 센터의 협력을 통해 제조업체는 다른 방법으로는 접근할 수 없었던 시장에 접근할 수 있을 뿐만 아니라 혁신적인 신제품을 소비자에게 제공할 수 있습니다.

이러한 개발에 대해 자세히 알아보려면 지역 MEP 센터 또는 NIST MEP 본부(301-975-0413)로 문의하십시오.

<시간>

^1. "나노기술은 우리에게 완전히 새로운 "파워 슈트"를 가져올 수 있습니다. CEN.ACS.ORG, 2017년 1월 16일, P15-17.