لباس‌هوشمند چگونه تولید شد؟

در قرن حاضر و خصوصاً سال‌های اخیر، هوشمندسازی همه امور را فراگرفته و دنیا در حال تغییرات و تحولات خاصی است که تا حد زیادی باورنکردنی اما به وقوع پیوسته است.انواع لباس هوشمند نیز از برترین تحولات و اختراعات قرن حاضر است.
اختراع ربات‌های انسان نما، ساخت ربات‌های حیوان نما و اینترنت اشیا و شهر هوشمند، به وضوح دنیا را دستخوش تحولات عظیمی نموده است.
چندسالی است که هوشمند نمودن تمام وسایل و کنترل آنها از طریق اینترنت بسیاری کارها را راحتتر و جذابتر نموده و بشر امروزه حتی بدون جابه جایی مکانی به سفر نیز می‌رود و از امکاناتی که هوشمند نمودن تمام دستگاهها ایجاد کرده استفاده می‌کند.
امروزه لباس‌ها نیز هوشمند شده‌اند و ما در این مقاله قصد داریم درباره پوشاک که از طریق مدار و باتری و سنسورهای مخصوص هوشمند سازی شده‌اند و در اروپا در حال تولید و عرضه می‌باشند، توضیح دهیم.

لباس هوشمند چیست؟

در لباس‌ هوشمنداجزای الکترونیکی، به طور مستقیم به پارچه دوخته شده‌اند. لباس‌های هوشمند دارای یک قطعه الکترونیکی در قسمت برچسب لباس هستندو افراد به راحتی متوجه آن قطعه نمی‌شوند.
در موسسه فناوری کره، یک ترانزیستور با ساختار الیافی وجود دارد. این ترانزیستور می‌تواند به جریان برق دسترسی داشته باشد، اما مصرف کننده هرگز آسیب نمی‌بیند.

این لباس‌ها به فردی که می‌پوشد احساس خوب منتقل می‌کند. برای مثال اخیراً کت هوشمندی ساخته شده که توسط مدارات الکتریکی موجودش،10 وات گرما را تولید و به تن شخص منتقل می‌کند. لباس‌های هوشمند با استفاده از قطعات الکتریکی ظریفی است که برای افراد مشکل ایجاد نکند.
در کشور چین برای تولید این لباس‌ها، یک چاپگر سه بعدی برای بافت رشته‌های الکترونیکی به پوشاک وجود دارد. این پارچه‌ها حاوی قطعات الکترونیکی انعطاف پذیر است و با حرکات شخصی که لباس را می‌پوشد، جریان الکتریکی را جمع و در خود ذخیره می‌کند.

در شرکتی در کشور انگلستان، از فناوری دیگری برای تولید لباس هوشمند استفاده می‌کنند. از روشی برای انتقال فلز به لباس استفاده می‌کنند و سپس یک چاپگر از این فلز برای فرم دهی در قسمت‌های مختلف لباس استفاده می‌شود. بدین ترتیب الیاف فلزی ایجاد می‌شوند و لباس با آن تهیه می‌شود. که در صد بار شستشوی لباس این خاصیت فلزی حفظ می‌گردد.

در برخی از این پوشاک، لباس‌ها فرد را نسبت به واکنش‌های درونی بدنش آگاه می‌کند و می‌تواند نسبت به موقعیت فرد به گونه‌ای عمل کند که عملکرد فرد را بهبود دهد. مثلاً اگر فردی در موقعیت شغلی خاصی باشد که لباسهایش زود کثیف می‌شوند یا اگر فرد احساسی مانند خستگی دارد در رفع این کمبود انرژی به او کمک می‌کند.
حتی برخی در معرض نور قرار می‌گیرند و به مرور تغییر رنگ می‌دهند و نشاندهنده میزان نور تابیده شده بر سطح بدن هستند.
بعضی پارچه‌ها نیز بوی تعریق بدن را کنترل و از بین می‌برند. رطوبت در سطح بدن را خشک می‌کنند و مانع از بوی بد می‌شوند. همچنین این لباس‌ها امکان تهویه یا گرمای لازم با توجه به شرایط محیط را برای بدن ایجاد می‌کنند.

ویژگی های پوشاک هوشمند

لباس هوشمند هرگز چروک نمی‌شوند و نیاز به شستشو نیز ندارند زیرا ضد لک هستند و عواملی مانند قارچ‌ها و باکتری در سطح پارچه‌ها رشد نمی‌کند و عنصری با نام کلر در ساخت این لباس‌ها به کار رفته که باکتریهای لباس را از بین می‌برد.

در این لباس‌ها، میزان ضربان قلب، اکسیژن، میزان کالری مصرفی بدن و تنفس، نمایش داده می‌شود. به کنترل سلامت بدن و اعلام وجود بیماری در بدن یا برای ورزشکاران در کنترل کالری و سوخت و ساز بدن کمک مهمی می‌نمایند. این منسوجات هوشمند که شرایط محیطی را احساس و نبست به آن واکنش می‌دهند به چند دسته تقسیم می‌شوند:

پارچه هوشمندی که شرایط محیطی را حس و نسبت به آن واکنش می‌دهد. مثلاً گرما را حس می‌کند و لباس تن فرد را خنک می‌کند.
پارچه هوشمندی که بر حسب انجام وظیفه بر اساس یک الگوی از قبل تعیین شده است.
پارچه‌های هوشمندی نیز هستند که فقط شرایط را حس می‌کنند، اما واکنشی نمی‌دهند.
این پارچه‌های هوشمند، کاربردهای زیادی در زمینهای پزشکی، نظامی، امدادی و ورزشی دارد.

ساختار منسوجات هوشمند چگونه است؟

با استفاده از فناوری‌های روز دنیا، مثل انواع حسگرها و پردازشگرها، می‌توان پارچه هوشمند تولید کرد. اساساً این لباس‌ها دارای چند بخش متفاوت می‌باشند، که عبارتند از:1. حسگرها 2. پردازشگر 3. واحد عمل کننده 4. انباره 5. سیستم ارتباطی

طرز کار لباس هوشمند

حسگرها

با استفاده از سنسورهای نصب شده در لباس، ویژگی‌هایی مثل فشار خون، ضربان قلب، رطوبت بدن و …سنجیده و متناسب با آن لباس واکنش می‌دهد.

پردازنده‌ها

چون منسوجات قادر نیستند داده‌های محیطی را پردازش نمایند، پس حتماً از قطعات الکترونیکی باید استفاده کرد. پردازشگرها در یک فرم مینیاتوری و قابل انعطاف در دسترس هستند. البته هنوز محدودیت‌هایی برای نصب این پردازشگرها هست تا بتوان آنها را به طور دایمی در لباس نگهدای نمود.

قسمت عمل کننده لباس چطور کار می‌کند؟

این واحد تولید کننده واکنش‌هایی در برابر پالس ارسالی اطرف حسگرها می‌باشد. واکنش‌هایی مانند: ایجاد صدا، آزاد نمودن بعضی مواد و حرکت کردن را انجام می‌دهند. آن‌هایی که موادی را آزاد می‌کنند به طور تجاری به بازار عرضه شده وموادی مثل مواد محافظت از پوست، مواد معطریا مواد ضد باکتری را آزاد می‌کنند.

بخش انبار یا ذخیره نمودن

منظور از انباره محلی برای ذخیره کردن انرژی و داده‌هاست. حس کردن، پردازش و واکنش نیازمند انرژی الکتریکی است. منابع انرژی که این پارچه‌های هوشمند استفاده می‌کنند، حرارت بدن، حرارت مکانیکی بدن و انرژی خورشیدی است.

برخی نمونه‌های پارچه‌های هوشمند عبارتند از:

پارچه هوشمند GORE Tex:

این پارچه که برای لباس به کار برده می‌شود، از کربن ساخته شده است. برای شکارچیان مورد استفاده قرار می‌گیرد زیرا بوی بدن انسان را که حیوانات متوجه آن می‌شوند را پخش نمی‌کند.

Coolmax

این پارچه برای دوندگان استفاده می‌شود. زیرا امکان تبخیر عرق را دارد ورطوبتی در سطح لباس باقی نمی‌ماند.

پارچه هوشمند innova

این پارچه از خواص آنتی باکتریایی داردو بدن را خنک نگه می‌دارد وقبل از فعالیت ورزشی تا حدی مطلوب بدن را گرم می‌کند. این پارچه عرق را به سرعت روی پوست منتقل ومنجر به تبخیر سریع آن می‌شود.

X static

این نوع پارچه هوشمند خاصیت ضد باکتری دارد وبرای باند زخم ولباس پزشکی استفاده می‌شود. با نقره به کار رفته در بافت لباس موجب کشتن باکتری‌ها می‌شود. همچنین بوی مطبوع نیز از خود لباس تولید می‌شود.

سیستم‌های ارتباطی به کار رفته در لباس

سیستم ارتباطات منسوج هوشمند شامل بخش‌های متعددی مثل ارتباط بین اجزا در داخل یک منسوج هوشمند توسط الیاف نوری و یا نخ‌های رسانا برقرار می‌شود.

لباس‌های هوشمند برای نوزادان

معمولاً پدر و مادرها با تأخیر متوجه تغییر بوی لباس نوزاد می‌شوند ولباسش را عوض می‌کنند. اما امروزه لباس هوشمند نوزادان پیامکی برای والدین ارسال می کد که نیاز به تعویض پوشک یا لباس است. با خواندن نشانه‌های حیاتی نوزاد برای والدینش پیامک ارسال می‌کند. حسگرهای موجود لباس کاملاً مخفی هستند ورطوبت، حرکت وحرارت پوست وضربان قلب را ردیابی می‌کنند و به اینترنت وصل می‌شود وقابل ردیابی وقابل شارژ است. به راحتی نیز شسته می‌شود اما آسیبی نمی‌بیند.
این لباس‌ها علت گریه نوزاد را نیز تشخیص می‌دهند وبه مادرش پیام می‌دهند. البته هیچ گونه آسیبی به نوزاد نمی‌رساند وتمام اطلاعات سلامتی نوزاد را در قالب پیام با استفاد هاز نرم افزار مخصوص برای والدین ارسال می‌نماید.

لباس‌های هوشمند تولید شده برای اصلاح حرکات ورزشی نادرست

در بسیاری از رشته‌های ورزشی به دلیل انجام حرکات نادرست ورزشی، افراد دچار آسیب‌های ورزشی می‌شوند. حتی اگر مربی نیز داشته باشند ممکن است این آسیب‌ها را دچار شوند. امروزه لباس‌هایی طراحی شده که حرکات ورزشی را می‌شناسد واگر فرد اشتباه انجام دهد، هشدار داده ونحوه صحیح را نشان می‌دهد ودر اینصورت مربی دیگر نیاز نیست.
سنسورها در طی حرکات بدن عضلات و طرز قرار گرفتن آنها را مورد بررسی قرار می‌دهند و در زمان انجام حرکت اشتباه سیستم لرزشی فعال می‌شود و می‌تواند حرکت را اصلاح کند.

لباس هوشمند برای بیان وضعیت بیمار به پزشک

این لباس که به صورت یک تی شرت معمولی طراحی شده است قادر بوده تا به کمک حسگرهایش قلب و تنفس بیمار را بررسی کند و اطلاعات بیماری را به راحتی به پزشک منتقل می‌کند و تشخیص بیماری راحتتر است. خصوصاً بیمارانی که نیاز به مراقبت‌های طولانی مدت دارند بهتر است از این لباس استفاده کنند تا نیازی به بستری شدن نداشته باشند و اطلاعات پزشکی را راحت به پزشک معالج منتقل می‌کند.

مقاله هوش مصنوعی برای اطلاعات بیشتر را حتما مطالعه نمایید.