蘋果和谷歌都在研究采用智能織物技術的未來產(chǎn)品及服裝。IDC預測到2021年它將成為繼Apple Watch、Watch band和AirPods以后第四種暢銷的可穿戴設備產(chǎn)品。

7月12日，美國專利和商標局公布了Apple的一項涉及智能紡織品的專利申請。據(jù)專利內(nèi)容，它將用于各種可能的未來智能產(chǎn)品，從設備到配件，如電腦耳麥（headset）、耳機（headphone）、家具、汽車座椅等等。

蘋果這項關于智能織物產(chǎn)品的專利的標題為“帶有聚合物內(nèi)核的絕緣導電股線”。發(fā)明人之一Daniel Podhajny是一位紡織行業(yè)的產(chǎn)品設計師，擁有豐富的經(jīng)驗。他從Nike的針織研究（Knit Exploration）部門來到蘋果公司，曾是一名Flyknit技術開發(fā)人員。另一位發(fā)明人是Dan Sunshine，Softgoods產(chǎn)品的設計師，曾擔任美國宇航局噴氣推進實驗室的首席硬件工程師。可以說，蘋果公司正加碼其未來產(chǎn)品的設計開發(fā)。

蘋果在其專利申請中指出，他們的發(fā)明涉及由導電材料股線形成的織物，更具體地說，涉及由絕緣導電股線等材料制成的織物，該絕緣導電股線具有導電線芯。

更大角度來看，蘋果希望使用這種具有導電芯的絕緣導電股線制成諸如袋子，衣服和其他可以通過材料交錯編織形成的物品。例如，可以通過織造、針織或編織的方式，將絕緣導電股線編織成目標物品的一部分。

在一些情況下，我們可能希望物品中的一條或多條股線是導電的。例如，可以使用導電股線在物品的不同部分的電路之間傳送信號。諸如導電股線這樣的股線用于滿足機械功能（比如形成織物的一部分）和電性功能（比如傳輸電信號）。

在制成具有導電股線的織物物品時，這種設計可能會遇到挑戰(zhàn)。我們通常希望導電股線具有良好的機械性能，如高強度和柔韌性。同時，導電股線還可能被用來傳輸電信號，這時導電股線的電阻通常不能太高。高強度和柔韌性要求股線細長，而這會極大地增加股線的電阻進而降低其導電性能。另外，導電股線還應與織物中的非導電股線兼容，并且不會和周圍結構形成短路。如果不小心，織物中的導電線還可能會很脆弱，可能表現(xiàn)出很差的信號承載能力，可能與周圍結構不充分隔離，可能不利地影響物品的外觀和觸感。

蘋果的發(fā)明旨在制造由絕緣導電股線材料經(jīng)過編織后形成的織物物品。這些物品可以包括產(chǎn)生信號的電路。材料股線可以包括非導電和導電兩種股線，可以使用編織設備、針織設備或用于纏繞股線材料的其他設備來編織股線，如下文圖5所示。

編織時的一個目標是使非導電股線和導電股線的尺寸看起來接近（例如，降低或消除非導電股線和導電股線的外觀和觸感差異）。

導電股線可以承載由電路產(chǎn)生的信號。每根導電股線具有股線芯，線芯上會涂覆一層導電涂層，然后在導電涂層外再涂覆絕緣涂層。線芯可以由聚合物如對位芳族聚酰胺或者芳族聚酯等制成。

導電涂層可以由諸如銀等金屬材料涂覆形成。絕緣涂層可以是厚度小于5微米或者其他厚度合適的絕緣體?？捎糜谛纬稍摻^緣層的材料包括聚乙烯醇縮甲醛、聚酯——聚酰亞胺、聚酰胺——聚酰亞胺、聚酰胺、聚酰亞胺、聚酯、聚四氟乙烯、聚氨酯等。

聚合物線芯可通過擠出，旋涂或其他技術形成。覆蓋在線芯外的金屬涂層可以通過電化學沉積或其他金屬沉積技術形成。在已經(jīng)涂覆有金屬涂層的股線最外側，可以進一步涂覆液態(tài)聚合物，然后通過加熱或其他方式固化該液態(tài)聚合物來形成絕緣層。

蘋果的部分專利圖如下，圖1是智能織物的結構示意圖。圖2是智能織物的局部細節(jié)圖。

智能面料產(chǎn)品概述

導電股線織物由股線材料編織成，例如圖1導電股線織物示意圖中的＃10。該物品可以是電子設備或其配件，例如便攜計算機、內(nèi)嵌計算機的監(jiān)視器、平板電腦、蜂窩電話、媒體播放器或其他手持便攜式電子設備，較小的手表設備、掛件、耳機或耳麥設備，嵌入眼鏡或佩戴在用戶頭上的其他設備，或其他可穿戴或微型設備、電視、游戲設備、導航設備，安裝在自助服務終端的織物的物品＃10。

如果有需要，＃10還可以是電子設備的可移除外殼，腕帶或頭帶，設備的可移除蓋子，和具有帶子的盒子或袋子。還可以是具有接收和攜帶電子設備的其他結構，項鏈或臂帶、錢包、袖子、口袋或其他可以插入電子設備的結構，可以是椅子的一部分，沙發(fā)或其他座椅（例如，墊子或其他座椅結構），衣服或其他可穿戴物品的一部分（例如，帽子、腰帶、腕帶、頭帶等）。

基于股線織物的物品＃10可以是柔軟的（例如，物品＃10可以具有產(chǎn)生輕觸效果的織物表面），可以具有剛性觸感（例如，物品10的表面可以由硬質(zhì)織物形成），可以是粗糙的，可以是光滑的，可以具有凸條或其他圖案化紋理，可以與塑料、金屬、玻璃、結晶材料、陶瓷或其他非織物材料共同構成電子設備。

物品＃10可以與電子設備或其他附屬物品＃18交互。物品＃10和附加的其他結構，也可以和物品＃18配置為相互操作的單獨物品（例如，當一個物品是個盒子而另一個項目是裝進這個盒子的電子設備）。電路16可以包括用于支持與物品＃18進行無線通信的天線和其他結構。物品＃18還可以使用有線通信鏈路或允許交換信息的其他連接與導電織物＃10交互。

在一些情況下，物品＃18可以是iPhone、Mac等便攜式電子設備，而由股線編織的物品＃10可以是一個口袋，而口袋的腔內(nèi)有安放電子設備的殼體或其他結構。

在其他情況下，物品＃18可以是手表其他電子設備，物品＃10可以是附著到物品＃18上的帶子或其他導電股線編織的物品。同樣屬于另一種情況，物品＃10可以是一個由股線編織成的電子設備，而物品＃18包括可以與物品＃10進行交互的附屬品或其他設備。

如果需要，物品＃10和/或＃18中還可以設計有磁體或其他結構以實現(xiàn)物品＃10和物品＃18的無線交互。例如，一個物品可以包括產(chǎn)生磁場的磁體，而另一個物品可以包括磁場響應的磁開關或磁傳感器。

物品＃10和＃18也可以使用壓敏開關、壓力傳感器、力傳感器、距離傳感器、光學傳感器、互鎖型電氣連接器等實現(xiàn)交互。

構成物品＃10的股線可以使用任何合適的股線纏繞設備編織在一起。例如，股線＃12可以編織在一起以形成織物。織物可以具有平紋組織，緞紋組織，斜紋組織或這些組織的變體，可以是三維織物或者其他合適的織物。

在蘋果的專利圖中，如圖3所示的一個實施例，我們能夠看到用于制成具有導電芯和股線物品的示意圖。圖5是用于將絕緣涂層涂覆到導電股線上的設備的示意圖。

蘋果的專利圖中，圖9是制成導電股線以及由這些股線形成股線織品的工藝流程圖。

蘋果的專利申請在今年3月份提交，7月12日由USPTO發(fā)布?？紤]到這是一項專利申請，目前尚不清楚智能織物產(chǎn)品的上市時機。