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CoverStory | 封面故事 2014. 6月號

2014 年德國紅點設計獎

紡織所開發智慧型紡織 推動照護模式變革

文 / 林亞歆

紡織業曾是台灣站上國際舞台的墊腳石,過去一度顯得沒落,如今 碰上健康產業興起,台灣紡織業與電子、醫療碰出火花,台灣紡織 產業綜合研究所見證了新契機的一路發展,產品技術已成功技轉廠 商進行市場化開發。

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這款專為女性設計的慢跑、自行車智慧衣兼具功能與舒適性。

6 月,台北國際電腦展上,台灣 紡織產業綜合研究所( 以下簡稱紡織 所) 發表了多款智慧型紡織品,包含 榮獲2014 年德國紅點設計獎(Red Dot Award)的「心臟復健輔助系統 (Cardio Care)」,及專為女性設計 的慢跑、自行車智慧衣,及血氧手套等。

展出的「心臟復健輔助系統」, 結合彈性織物電極和具舒適性及支 撐功效的針織結構布料,提供胸骨 支撐及監測心電生理訊號HRV,穿戴設計兼具功能與隱密性,還可利 用藍牙傳輸到App 軟體,讓使用者 能自主的健康管理。

這些「紡織感測器」以紡織介 面出發,卻仍具備紡織的舒適、柔 軟、透氣與高彈性,不僅展現了高 科技服飾的實用功能,未來的市場 前景也無可限量。

在紡織所不斷革新技 術下,同時嘗試跨業結合,紡 織、ICT 與生醫產業碰撞出「智慧 型紡織品」(smart textiles) 新契機, 原來一度成為大家口中的「夕陽產 業」,可能翻轉為未來的新興產業。

電子元件纖維化

紡織所產品部主任黃博雄博士 表示,事實上,所謂「智慧型」紡 織品早在1980 年代開始。

雖然,當 時在大學和研究機構中,多為「玩票性質」。但這個時期,已經大致 勾勒出紡織品與電子設備結合的概 念與雛形了,只是當時電子組件過 大,不能舒適穿戴,所以商品化不 成氣候。

2000 年左右,商品化成果開始 出現,但當時只是希望能將隨身聽、 手機、相機等電子產品與衣服結合, 「就這樣硬生生地崁進衣服裡,而 用途也僅止於噱頭、有趣。」黃博 雄接著說, 直到近年來,紡織技術 的革新才賦予了智慧型紡織品更多 功能性,不但吸引研究單位投入, Nike、Adidas 和蘋果等國際企業也馬 上跟風,大大打開智慧型紡織品的 知名度。

黃博雄說明,智慧型紡織品一 定要能「穿」跟「量測」,一定要 可洗、導電,但這兩個物理上是完 全相斥的特性。但紡織所克服技術 問題將電子元件與感測器纖維化, 使其完全融入織品,便成就了衣服 可導電、電子元件可水洗的目標, 而這項技術也成了研發智慧型紡織 品的最大利基。

舉例來說,將金屬性素材等導電性材料製成纖維,可當作電極使用, 且透過織布、針織或刺繡的方式,能 建立出複雜的電路,與身體接觸時會 產生微小電流,「就像量測心電圖用 的貼片一樣」黃博雄指出。

「穿」「戴」結合

黃博雄表示,這些技術上的突 破讓蟄伏多年的智慧型紡織品,終 於在功能上有了大躍進。智慧型紡 織品能置入無線傳輸通訊系統,降 低使用者佩戴傳統儀器的不便,也 可搭配精巧的智慧型裝置,如手環、 手機等,加強「穿」與「戴」的結合。

紡織所則主要選擇發展「運動 管理」、「醫療照護」兩大領域的 應用。 為健康使用者設計的運動管理 智慧型紡織品,多根據不同種類的 運動調整穿著機制,感測並蒐集使 用者運動時的生理訊號並轉換為數 據,如:心跳、體脂、燃燒熱量、 血糖等。 尤其是心跳監控,能直接判讀 使用者的身體負荷狀況,在有異狀 時,能及時發出訊息提醒,減少意 外發生。

目前,紡織所已將研發成 果技轉給廠商,並有成功商品化的 例子。 在照護方面的應用,除了體溫、 血壓等一般生理指數外,也有心電 圖、呼吸感測、藥品劑量管理等特 殊的醫療應用,且精準度已可達醫 療級的程度,結合無線傳輸系統, 不僅能減少病患身上的線路與貼片, 也降低病患活動受限的程度。 黃博雄同時認為,智慧型紡織 品的照護應用應該延伸至銀髮族領 域。

除上述生理數據的感測外,可 結合偵測姿勢的機制,監控照護對 象翻身或活動的狀態,改善老人褥 瘡與跌倒的問題,遠端監控也能減 輕照護人員的負擔。因此,黃博雄 預測,「智慧型紡織品將推動照護 模式的變革。」 認知落差需克服 根據市場研究公司Global Industry Analysts 數據顯示,2015 年智慧型 紡織品和互動式紡織技術的市場將 達約18 億美元。

由於台灣已經發展了完整的紡 織產業鏈,ICT 產業與電子相關技術 在國際更是名列前茅,加上醫療資 源普及,黃博雄表示,「發展智慧 型紡織品的基礎已十分穩固,紡織 所十分看好台灣發展智慧型紡織品 的未來。」

紡織所未來也將持續整合經濟 部科專研發成果,以及與國內業者 產學研發的能量,投入更多資源, 以持續深化運動管理與醫療照護方 面的研發。不過,他也表示,雖然 技術和發展方向已有踏實的計劃, 但智慧型紡織品的發展牽涉大量的 跨業合作,認知落差將是一大障礙。 他以照護方面推動醫院的臨床 應用為例指出,智慧型紡織品於醫 療照護的推動需要醫師、護理人員, 甚至整個醫療體系「走出舒適圈 (Comfort zone)」。

他表示,目前由 於習慣、安全、精準等各方面的考 量,醫院方面仍多採取保守的態度, 傾向使用舊有儀器。 「儘管,經過一段時間的努力, 紡織所已成功說服一些教學醫院使 用,但明顯地,還需要不斷持續的 認知溝通…」他說。



>>本文刊登於環球生技月刊2014年6月號…

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