همه‌ فن‌حریف پارچه‌ ها: دستاورد هوش مصنوعی در طراحی

به گزارش رکنا، محققان موفق به ساخت یک نوع جدید از پارچه هوشمند شده‌اند که به کمک هوش مصنوعی قابلیت تنظیم خودکار دما برای ایجاد راحتی بیشتر در کاربران را دارد. این لباس که نام آن «ژاکت هوشمند» است، با استفاده از حسگرهای محیطی و نخ‌هایی که قابلیت تولید گرما دارند، همچنین تغییر رنگ، از مشکلات احتمالی همچون گرمازدگی یا سوختگی جلوگیری می‌کند.

فناوری نساجی الکترونیکی به طور گسترده‌ برای ساخت پتوهای برقی، پدهای گرمایشی و ابزارهای مراقبت فردی به کار رفته است و می‌تواند به کاهش درد و گرم نگه داشتن کاربران کمک کند. ولی استفاده طولانی مدت از این محصولات ممکن است عوارض جانبی ایجاد کند.

تکنولوژی منسوجات الکترونیکی با قابلیت‌های پیشرفته‌تر، حتی امکان نظارت بر ضربان قلب، فشار خون و حرکات کاربر را فراهم کرده است، در حالی که برخی دیگر به بلوتوث مجهز شده‌اند تا از طریق تلفن همراه کنترل شوند یا دما تنظیم شود.

اما علی‌رغم این امکانات، خطراتی همچنان وجود دارد. سالمندان به دلیل حساسیت به گرما، به طور خاص آسیب‌پذیرتر هستند و این مشکل می‌تواند به بیماری‌های خطرناک یا حتی مرگ منجر شود.

نوآوری جدید: ترکیب هوش مصنوعی و نخ ترموکرومیک

جیان تان از دانشکده مد و منسوجات دانشگاه پلی‌تکنیک هنگ‌کنگ با همکاری یک تیم تحقیقاتی، تصمیم به ترکیب سیستم‌های هوش مصنوعی با نخ‌های ترموکرومیک گرفتند تا ایمنی نساجی‌های الکترونیکی را افزایش دهند. هدف اصلی آن‌ها توسعه پارچه‌ای بود که دمای کاربر را بدون خطر گرم شدن زیاد تنظیم کند و امکان نظارت آسان بر دما را فراهم کند.

این تیم توانست پارچه‌ای بسازد که مجهز به نخ‌هایی با پوشش نقره و مولد گرما باشد، به علاوه دو نوع نخ ترموکرومیک که قابلیت تغییر رنگ دارند. نخ‌های دارای روکش نقره حتی با حجم کمتر، انعطاف‌پذیری بیشتری نسبت به مواد معمولی مثل فیبر کربن دارند.

همچنین محققان با آموزش سیستم کنترل هوش مصنوعی خود روی داده‌های ۵۰ فرد با جنسیت‌ها و سن‌های مختلف، توانستند تنظیمات گرمایی مناسب را برای محیط‌هایی با درجه‌های دما، رطوبت و سرعت باد متفاوت شناسایی کنند.

سیستم هوش مصنوعی و تعیین دمای ایده‌آل

محققان تصمیم گرفتند ویژگی‌های ایمنی بیشتری به ژاکت اضافه کنند، از جمله نخ‌هایی که با تغییر رنگ نشان‌دهنده دما هستند. به عنوان مثال، تغییر رنگ از بنفش به صورتی نشان‌دهنده دمای بالاتر از ۳۰ درجه سانتی‌گراد است و به کاربر امکان نظارت بهتر بر تنظیمات دما در طول روز را می‌دهد.

نخ‌های فیبر نوری پلیمر نیز برای محیط‌های کم‌نور طراحی شدند. این نخ‌ها می‌توانند با رنگ‌های آبی، زرد یا قرمز نشان‌دهنده دماهای ۳۰، ۴۰ و ۵۰ درجه سانتی‌گراد باشند. این تکنولوژی امکان دستیابی به نظارت دقیق دمای گرمایش را فراهم کرد و حتی در شرایط تغییر محیطی، گرمای ثابت و مطلوبی را ارائه داد.

تیم تحقیقاتی در مطالعه خود بیان کردند که فناوری هوش مصنوعی آن‌ها که بر پایه داده‌های ۵۰ کاربر توسعه یافته است، دمای بهینه (۴۰ تا ۵۰ درجه سانتی‌گراد) را تعیین می‌کند و به ارتباط خوبی میان سطوح راحتی پیش‌بینی‌شده و واقعی دست یافته است.

کاربردهای گسترده این فناوری

تیم محققان اعتقاد دارند که این فناوری پیشرفته نساجی الکترونیکی قابلیت کاربرد در حوزه‌های مختلف از جمله صندلی خودروها، مبلمان و حتی لباس‌های مخصوص فضانوردان را دارد.

نتایج کامل این تحقیق در مجله ACS Applied Materials & Interfaces منتشر شده است.