أعلن فريق من الباحثين في جامعة ETH زيورخ السويسرية عن ابتكار جديد يتمثل في ألياف مرنة بحجم خيط القطن تحتوي على خصائص حاسوبية متكاملة، يمكن غسلها وتجفيفها دون أن تتلف، ونُشرت تفاصيل هذه الدراسة في مجلة Nano-Micro Letters، كما أظهرت أن هذه الألياف الذكية قد تشكل بداية جديدة في عالم الملابس القادرة على مراقبة صحة الإنسان والتكيف مع الظروف الجوية المتغيرة، وهي خطوة مهمة تقدم مزيدًا من الإمكانيات المتطورة في هذا المجال

ملابس تتحكم بدرجة الحرارة وتراقب الصحة

تسمح الألياف الجديدة للملابس بأداء وظائف ذكية تتجاوز الاستشعار، مثل تتبع درجة حرارة الجسم وتحفيز الشعور بالراحة في الأجواء الباردة من خلال حفظ الحرارة، أو العمل كنظام تبريد في الأجواء الحارة، ولا تقتصر هذه الوظائف على الاستشعار فحسب بل تشمل أيضًا مهام التخزين والاتصال والحوسبة، والباحثون يخططون لتوسيع نطاق هذه التقنية لتكوين شبكة قابلة للتفاعل تعزز من تطبيقات مثل مراقبة الصحة والملابس التفاعلية التي تعرض بيانات مباشرة بشكل فوري

نتائج تجارب الحركة بدقة عالية

خلال التجارب تم خياطة أربع ألياف في قطعة ملابس واحدة، وقد طُلب من المتطوعين القيام بتمارين بدنية مثل القرفصاء ولوح البلانك، وكشفت النتائج أن الألياف المنفردة كانت قادرة على التقاط الحركة بدقة وصلت إلى 67%، بينما ارتفعت هذه النسبة إلى 95% عند دمج أربع ألياف معًا، مما يظهر الإمكانيات العالية لهذه التقنية في رصد الحركة بدقة، ويعزز إمكانية استخدامها في تطبيقات متنوعة

كل ليفة مرنة تحتوي على ثمانية أجهزة مدمجة، منها أربعة مستشعرات مختصة بجمع البيانات مثل المستشعرات الضوئية والحرارية ومقاييس التسارع، بالإضافة إلى متحكم دقيق ووحدات اتصال ونظام لإدارة الطاقة، وهذا الهيكل المتكامل يعزز فعالية الألياف في أداء وظائف متعددة بتعزيز الدقة والسرعة، مما يمهد الطريق لتطبيقات بعدة مجالات

نظام استشعار جماعي يعتمد الذكاء الاصطناعي

طور الباحثون نظام استشعار جماعي يقوم بتنظيم الألياف لتعمل معًا ضمن شبكة واحدة، ويتم رفع البيانات من خلال خوارزميات خاصة تعتمد على الشبكات العصبية المدربة على تحليل الإشارات الحيوية، ويتيح هذا النظام التعرف الدقيق على الحركات والوظائف الحيوية بشكل مباشر وفي الوقت الحقيقي، مما يعزز من تطبيقات الصحة العامة والرياضة، ويشكل نموذجًا متقدمًا لتقنيات المستقبل

تحديات ما زالت قائمة

على الرغم من النتائج الوعد بالاتجاهات المستقبلية، تؤكد الدراسة أن هناك تحديات تحتاج إلى حلول فعالة، مثل تسريع سرعة الاتصال بين الأجهزة، وتقليل استهلاك الطاقة لضمان استدامة هذه الألياف الذكية، بالإضافة إلى تطوير بروتوكولات تواصل أقل تأخيرًا لتحقيق الأداء المثالي للأقمشة التكنولوجيا الحاسوبية، مما يمهد الطريق نحو تحسينات مستقبلية ضرورية

خطوة نحو ثورة في التكنولوجيا القابلة للارتداء

يمثل هذا الاكتشاف تحولًا كبيرًا في عالم الأجهزة القابلة للارتداء، حيث يفتح المجال أمام ملابس ذكية لا تقتصر على مراقبة الصحة والأداء الرياضي، بل يمكن أن تؤدي دور شاشات تفاعلية أو أنظمة اتصالات متكاملة ضمن نسيج الملابس، مما يعكس إمكانية التعاون بين التكنولوجيا والموضة في إنشاء منتجات مبتكرة، ومن المتوقع أن تساعد هذه التطورات في مستقبلاً قريبًا في تحقيق تغييرات جذرية في هذا القطاع