لباس هوشمند؛فناوری روز پوشاک

محصولات لباس هوشمند در اصل دستگاه های الکترونیکی هستند که برای ارتباط با دستگاه های متصل (مانند تلفن های هوشمند) و همچنین بدن کاربر طراحی شده اند. لباس های هوشمند از انواع حسگرها برای جمع آوری اطلاعات بیومتریک و فیزیکی کاربر مانند دمای بدن و ضربان قلب استفاده می کنند.

داده های تولید شده توسط حسگر از طریق بلوتوث به تلفن های همراه متصل می شود و از آن طریق به برنامه ها و نمایشگرهای مربوطه مانند صفحه نمایش ساعت هوشمند منتقل می شود ، جایی که برای مشاهده در دسترس کاربران قرار می گیرد. در تولید لباس های هوشمند از الیاف نساجی پیشرفته ، میکروالکترونیک ، بیوتکنولوژی و هوش مصنوعی (AI) استفاده می کنند.

تکنولوژی ها

در زیر فهرست اصلی روندهای فناوری تأثیرگذار بر موضوع لباس هوشمند ، که توسط GlobalData مشخص شده است ، وجود دارد.

الیاف پیشرفته

پیشرفت در علم صنعت نساجی، ویژگی های جدیدی را به منسوجات اضافه می کند. فلزات ، الیاف نوری و پلیمرهای رسانا را می توان به منسوجات اضافه کرد تا قابلیت های حسی ، هدایت الکتریکی و انتقال داده ها بر روی لباس را امکان پذیر سازد. شرکت های پوشاک و فناوری از این مواد و الیاف نساجی مانند نایلون ، پنبه ، پلی استر ، ابریشم و پشم برای تولید الیاف پیشرفته استفاده می کنند.

عملکردهای اضافی پارچه ها می تواند پس از شستشو و پوشیدن کاهش یابد ، بنابراین از نانوذرات برای پوشاندن آن قسمت ها استفاده می کنند. سطح زیاد و انرژی زیاد نانوذرات دوام این لباس ها را افزایش می دهد و به پارچه ها اجازه می دهد تا ویژگی های لمسی خود را حفظ کنند. نانوذرات همچنین می توانند خواص ضد باکتری ، ضد آب و محافظ ماوراء بنفش (UV) را به لباس ها اضافه کنند.

چاپ سه بعدی

چاپ سه بعدی بیشتر با نمونه سازی در صنایع مختلف مرتبط است. این یک روند رو به رشد در صنعت لباس و پوشاک است و به طور فزاینده ای در زمینه لباس های هوشمند پیشرفت می کند. در سال ۲۰۱۹ ، محققان دانشگاه Tsinghua در چین از چاپگر سه بعدی برای ایجاد الگوها و کشیدن تصاویر و حروف روی ابریشم استفاده کردند و به آن توانایی تبدیل حرکت به انرژی را دادند.

اینتل همچنین از چاپگرهای سه بعدی برای طراحی لباس های هوشمند با سنسور استفاده کرده است. چنین تظاهراتی باعث سرمایه گذاری در چاپ لباس سه بعدی هوشمند شرکت های نساجی ، فناوری ، مراقبت های بهداشتی و صنایع نظامی می شود.

منبع تغذیه

اکثر لباس های هوشمند در حال حاضر از باتری های لیتیوم یونی استفاده می کنند که نیاز به شارژ مکرر دارد. در نتیجه ، برخی از سازمان ها در حال ارزیابی استفاده از منابع قدرت جایگزین هستند. در سال ۲۰۲۱ ، همکاری محققان دانشگاه باث در انگلستان ، موسسه تحقیقات پلیمر ماکس پلانک در آلمان و دانشگاه کویمبرا در پرتغال الیاف نایلونی تولید کردند که از حرکات بدن الکتریسیته تولید می کردند.

اتحادیه اروپا (EU) نقش فعالی در توسعه منابع قدرت جایگزین برای لوازم الکترونیکی از جمله پوشاک ایفا می کند. Thermo Tex ، ابتکاری با حمایت مالی اتحادیه اروپا ، منسوجات ترموالکتریک را که گرمای بدن کاربر را به قدرت می رساند ، مورد بررسی قرار داد.
ابتکار Smart2Go ، بخشی از برنامه تحقیق و نوآوری اتحادیه اروپا ۲۰۲۰ و تحت رهبری Fraunhofer FEP ، در حال توسعه یک پلت فرم تامین انرژی خودکار برای پوشیدنی ها ، از جمله لباس های هوشمند ، با استفاده از ترکیبی از باتری های قدرتمند و فن آوری های مناسب برداشت انرژی است. این پروژه در سال ۲۰۲۲ به پایان می رسد و می تواند به لباس های هوشمند کمک کند تا با غلبه بر محدودیت های منبع تغذیه ، گامی دیگر به جریان اصلی نزدیک شوند.

حسگرها

حسگرها در قلب لباس های هوشمند قرار دارند. داده هایی که تولید می کنند به کاربران اجازه می دهد تا سلامت و تناسب اندام خود را زیر نظر داشته باشند. با این حال ، چون لباس ها به طور منظم شستشو می شوند . این خود به حسگرهای پارچه آسیب می رساند. دانشمندان در حال کار بر روی حسگرهایی هستند که می توانند چندین بار شستشو را تحمل کنند و همچنان عملکرد موثری داشته باشند.

در سال ۲۰۲۰ ، محققان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) بیوسنسورهای قابل شستشو و لباس بافته شده را برای پزشکی از راه دور و نظارت بر بیماران از راه دور نشان دادند. در حالی که این نمونه ای از پیشرفت است ، سنسورهای لباس در مراحل اولیه توسعه هستند. تولید کنندگان لباس های هوشمند به دنبال حسگرهای مقاوم هستند که اطلاعات حیاتی کاربر را برای نظارت موثر بر سلامتی و فعالیت تولید می کنند و در نتیجه دوام و جذابیت لباس را افزایش می دهند.

هوش مصنوعی

استفاده از هوش مصنوعی در لباس های هوشمند در حال حاضر محدود به سیستم های مربیگری تناسب اندام مجازی است. شرکت های نوپایی مانند Sensoria یک مربی درون برنامه ای مبتنی بر هوش مصنوعی ارائه می دهند که استفاده کنندگان از تی شرت های هوشمند خود را برای بهبود عملکرد با استفاده از تجزیه و تحلیل عملکرد روی داده های تولید شده از پوشاک راهنمایی می کند.

در سال ۲۰۱۹ ، Google شروع به درج برخی جنبه های بستر گفتگوی Assistant خود بر روی ژاکت Levi’s Commuter Trucker کرد. کاربران می توانند با انجام حرکات از پیش تنظیم شده بر روی کت ژاکت ، راهنمایی دریافت کرده و پاسخ سوالات از قبل ضبط شده در مورد زمان ، آب و هوا و اخبار را دریافت کنند.
انتظار دارد که هوش مصنوعی طی سه تا چهار سال آینده به ویژه در طراحی محصول ، توسعه خدمات و تجزیه و تحلیل داده ها ، در لباس های هوشمند به عنوان ویژگی اصلی مورد استفاده قرار گیرد. این پیشرفت به نفع رهبران AI مانند Google ، IBM و Amazon خواهد بود.

علم و فناوری هر روز پیشرفت های چشمگیری می کنند. این پیشرفت هم در راستای راحتی و آسایش انسان ها صورت می گیرد. هر چند که در برخی از موارد این پیشرفت ها می تواند برای محیط زیست هم مضر باشد. به همین خاطر محققان تلاش می کنند که در یافته های جدید این موضوع را نیز در نظر بگیرند.