Solar knit – concealment through structure and colour
Loading...
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Arts, Design and Architecture |
Master's thesis
Location:
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Author
Date
2020
Department
Major/Subject
Mcode
Degree programme
Master’s Programme in Fashion, Clothing and Textile Design
Language
en
Pages
114
Series
Abstract
Solar cells have been integrated into textiles for many years within the field of electronic textiles. Most commonly solar cells are attached on top of a textile surface, in order to harvest as much energy as possible. However, by attaching the solar cell on the surface of the textile, the aesthetics of a textile product become highly dependent on the aesthetics of the solar cell. These aesthetic limitations need to be removed in order for the technology to appeal to a larger audience and to fit into a wider range of applications. This thesis is part of a multidisciplinary research project called Sun-powered textiles. The project aim is to integrate solar cell technology into textiles in an invisible manner, and to increase the reliability of workwear safety applications by providing energy-autonomous operation through solar energy harvesting. This study aims to conceal the solar cell behind a knitted textile, whilst still letting enough light through to the solar cell. The study investigates how the different variables; material, colour and structure affect the transmittance of light of a knitted textile. In order to understand the effect of the variables on light transmittance, a library of 139 samples was knitted. The samples were measured and analysed. The physical properties of six different fibres were studied, along with the most common chemical and mechanical treatments of each fibre. The findings from the sample library were utilised in guiding the design part of the thesis; aiming to find the optimal combination of colour and structure, to create a balance between light transmittance and visual concealment. It was found that light transmittance is affected by all variables in the study. The biggest impact in transmittance is due to yarn count, yarn properties and thickness of knit. However, these factors also contribute to the visual concealment. When similar structures are compared, colour has an effect on the transmittance. The balance between visual concealment and light transmittance was most successfully achieved in structures designed to distract the eye through a colour shifting effect. This study shows that it is possible for a solar cell to harvest energy when concealed by a knitted textile. It also demonstrates that it is possible to affect the level of transmittance of the textile through material and colour choices, and the design of the knitted structure. Furthermore, the study identifies the significance of finishing treatments and their impact on the transmittance of lightSolceller har under flera år kombinerats med textiler inom fältet för elektroniska textiler. Oftast fästs solcellerna ovanpå textilen för att skörda så mycket energi som möjligt. Denna typ av integrering resulterar i att den slutliga textilprodukten är beroende av solcellernas utseende. Denna estetiska begränsning bör elimineras för att solcellsteknologin ska kunna tilltala en större publik och estetiskt sett passa in i ett bredare utbud av applikationer. Denna avhandling är en del av ett tvärvetenskapligt forskningsprojekt: Sun-powered textiles. Projektets syfte är att integrera solcellsteknologi i textiler på ett osynligt sätt. Dessutom är målet att göra applikationer inom säkerhet för arbetskläder pålitligare, genom att uppnå energiautonomi tack vare solenergi. Syftet med denna avhandling är att utveckla stickade textiler som kan dölja solcellerna, men samtidigt också släppa igenom tillräckligt med ljus så att den underliggande elektroniken kan fungera. Studien undersöker hur de olika variablerna, material, färg, och struktur påverkar ljusets transmittans igenom stickade textiler. För att förstå variablernas påverkan på ljusets transmittans, stickades en grundläggande samling med totalt 139 prover. Proverna genomgick optiska mätningar och analyserades. De fysiska egenskaperna hos sex olika textila fibrer studerades, tillsammans med de vanligaste kemiska och mekaniska behandlingarna för varje fiber. Resultaten från proverna användes för att styra avhandlingens designdel; där syftet var att hitta den optimala kombinationen av färg och stickad struktur, för att skapa en balans mellan ljusgenomsläpplighet och visuellt döljande. Det visade sig att alla variabler i studien påverkar transmissionen. De mest betydelsefulla är: garnnummer, garnets egenskaper och den stickade strukturens tjocklek, som alla har en inverkan på transmissionen. Färg påverkar transmissionen då strukturer i liknande tjocklek jämförs med varann. De olika variablerna är direkt relaterade till det visuella döljandet. Balansen mellan döljandet och ljustransmissionen var mest framgångsrik i strukturer designade för att distrahera ögat genom en färgskiftande effekt. Studien visar att det är möjligt för solceller att skörda energi även då de övertäcks av en stickad textil. Det är möjligt att påverka den stickade textilens transmissionsnivå genom material- och färgval samt utformningen av den stickade strukturen. Dessutom påpekar studien betydelsen av efterbehandlingar och deras inverkan på ljusgenomsläppligheten.Description
Supervisor
Salolainen, MaaritThesis advisor
Leppisaari, Anna-MariIlén, Elina
Keywords
multidisciplinary, experimental textile design, knitted structure, solar cell, e-textile, practice-led research
