لباس‌های هوشمند به لطف توانایی تشخیص و پاسخگویی به تغییرات در محیط، کاربردهای امید بخش بسیاری در صنایع دارند. این فناوری نوآورانه می‌تواند اطلاعات مربوط به حرکت و فعالیت فرد را اندازه‌گیری و ذخیره کنند و به‌ویژه می‌تواند برای افرادی مانند آتش‌نشانان و پرسنل نظامی که در محیط‌های خطرناک کار می‌کنند، مفید باشد. لباس‌های پیشرفته می‌توانند به‌راحتی اطلاعات مربوط به شرایط محیطی از جمله گرما، سرما یا راحتی حرکت فرد را در طول روز کنترل کنند. این تکنولوژی می‌تواند به‌زودی به‌عنوان یک روند مد جدید ظاهر شود.

پارچه‌های هوشمند؛ دماسنج و رطوبت‌سنج خودکار

اشعه مادون قرمز گرما را جذب و آزاد می‌کند که با چشم انسان قابل‌مشاهده نیست. برای جذب این انرژی در زمستان لباس گرمتری می‌پوشیم و در تابستان به لباس راحت‌تر تغییر می‌دهیم تا آن را آزاد کند. در دنیای پرتحرک امروز، معمولاً به‌طور منظم از محیط‌های سرد به گرم و برعکس جابه‌جا می‌شویم یا برای تنظیم گرما و سرما مجبور به کم و زیاد کردن لباس هستیم؛ درحالی‌که ممکن است راه بهتری برای سازگاری با تغییرات ناخوشایند گرما و سرما وجود داشته باشد.

محققان دانشگاه مریلند در تحقیقی که اخیراً در مجله «علوم» منتشر شد، به تشریح پارچه‌ای پرداختند که می‌تواند به درجه حرارت و رطوبت واکنش نشان دهد و مقدار گرمایی را که از طریق آن عبور می‌کند، به‌طور خودکار تنظیم و بسته به شرایطی که این پارچه دارد، بدن فرد را خنک یا گرم کند. این تکنولوژی یک نخ خاص حساس به مادون قرمز است و با یک مولکول لوله‌ای‌شکل و متشکل از تعداد زیادی اتم کربن پوشانده شده است. درصورتی‌‌که فرد با پوشیدن این لباس گرمش شود یا عرق کند، مولکول‌ها منقبض می‌شوند و درنتیجه شکاف و تنفس  لباس بیشتر می‌شود و اگر فرد احساس سرما کند، مولکول‌ها برای گرفتن گرما منبسط می‌شوند.

«بو هوانگ وانگ»، یکی از نویسندگان این تحقیق، می‌گوید اکنون می‌توانید یک لباس یک‌لایه و بسیار نازک داشته باشید که شما را در دماهای مختلف و فعالیت‌های بیشتر محفوظ نگه می‌دارد. پژوهشگران همچنین ادعا می‌کنند پارچه هوشمند آنها قادر به تنظیم تابش گرما به بیش از ۵۳ درصد است. این تیم مصمم است که آزمایشات نوآورانه خود را برای شروع تولید آغاز کند، اما قبل از تجاری کردن باید بیشتر روی آنها کار کنند. این آزمایشات شامل بهبود قابلیت‌های طراحی و کاهش هزینه پارچه است. نکته جالب‌توجه این است که اکثر مواد استفاده‌شده برای تولید پارچه درحال‌حاضر به‌طور گسترده در دسترس هستند و می‌توان پوشش کربن را در طی فرایند تولید اضافه کرد. بنابراین، این پارچه می‌تواند حرکتی موفق به‌سمت تجاری‌سازی داشته باشد.

ساخت منسوجات هوشمند انعطاف‌پذیر

منسوجات هوشمند یک فناوری هیجان‌انگیز است، اما وقتی صحبت از ترکیب آنها در زندگی روزمره باشد، عدم انعطاف‌پذیری آنها مسئله‌ساز می‌شود. این منسوجات باید بتوانند در برابر طیف گسترده‌ای از شرایطی که می‌تواند به لباس آسیب برسانند و فرسوده کنند، از تمرینات توام با تعریق زیاد گرفته تا شست‌وشو و خشک کردن لباس، مقاومت داشته باشند. منسوجات هوشمند باید مقاومت مکانیکی بالایی داشته باشند تا همه این شرایط را تحمل کنند. خوشبختانه محققان «دانشگاه پست و مخابرات نانجینگ در» به یک راه‌حل رسیده‌اند. تحقیقات منتشرشده آنها در مجله نانو نشان می‌دهد که چگونه آنها از یک روش ساده و کم‌هزینه برای تولید نانوسیم‌های نقره‌ای چین با ظاهری یکسان، رسانایی بالا و مقاومت مکانیکی خوب استفاده کردند.

این منسوجات هوشمند معمولاً شامل نخ و الیاف رسانا هستند که از مس یا فولاد ضدزنگ ساخته می‌شوند و بسیار شکننده و سفت هستند. ازآنجا‌که نانوسیم‌های نقره‌ای انعطاف‌پذیری را امکانپذیر می‌کنند، بهترین گزینه هستند. اما استفاده آنها در الیاف رسانا به روشی مقرون‌به‌صرفه و یک چالش است. به همین دلیل، محققان چینی تصمیم گرفتند برای الهام گرفتن نگاهی به سیستم قلبی عروقی انسان و مویرگ‌های انسان بیندازند. ازآنجاکه بااستفاده از عملکرد مویرگی الیاف مانند پنبه یک محلول حاوی نانوسیم‌های نقره خودبه‌خود جذب تونل‌های مویرگی می‌شوند و از طریق جریان ناشی از تبخیر و یک فرایند خودآرایی الیاف رسانایی که هنوز انعطاف‌پذیر و قابل‌کشش هستند، تشکیل می‌شوند. این پیشرفت می‌تواند به شرکت‌ها و تولیدکنندگان لباس‌های پیشرفته در توسعه منسوجات هوشمند راحت و مقاوم کمک کند.

ردیابی حرکت افراد بااستفاده از لباس هوشمند

زنوما یک شرکت تولید‌کننده پوشاک الکترونیکی است که با همکاری یک مرکز تحقیقات آلمانی برای هوش مصنوعی و دستبندهای تشخیص سلامت قلب و فشارخون و غیره با یک گروه دیگر تحقیقاتی برای ایجاد لباس‌های هوشمند و مجهز به سرورها و فناوری ضبط حرکت همکاری کردند. این لباس‌های هوشمند نوآورانه را می‌توان برای اهداف مختلفی از جمله توانبخشی، ورزش و زندگی روزمره استفاده کرد. به‌عنوان مثال، شلوارهای هوشمند زنوما برای ردیابی حرکات فرد در اندام تحتانی طراحی شده‌اند. با حرکت فرد، حسگرهای داخل شلوار هوشمند حرکت را ردیابی و اطلاعات مربوط به خم شدن مچ پا و زانو، چرخش، خم شدن و باز شدن مفصل ران را ضبط می‌کنند.

طراحان این لباس را شبیه شلوارهای ورزشی معمولی مخصوص دویدن ساخته‌اند. بنابراین، می‌توان از آن به‌عنوان یک لباس روزمره استفاده کرد. به‌علاوه، پوشیدن آن حرکات فرد را مختل نمی‌کند. رئیس بخش سلامت لباس می‌گوید سخت‌افزار این شرکت نشان‌دهنده یکپارچه‌سازی کامل حسگر در لباس است، به‌طوری‌که فناوری‌های هوشمند می‌توانند مانند لباس‌های معمولی روزمره استفاده شوند.

گوگل دسترسی آسان به دنیای دیجیتال را فراهم می‌کند

از‌آنجا‌که مردم در هر زمانی خواهان دستیابی به دنیای دیجیتال هستند، گوگل تصمیم گرفت این دسترسی را از طریق لباس فراهم کند. این غول فناوری آلیاژهای رسانای بسیار نازکی ایجاد کرد که می‌توانند با الیاف مصنوعی و طبیعی ادغام شوند. پارچه‌ای که ژاکارد نامیده می‌شود، همان زیبایی پارچه‌های معمولی را دارد و می‌تواند در هر طرحی مورد استفاده قرار گیرد. بااین‌حال آنچه لباس‌های تولیدشده از ژاکارد را جالب می‌کند، این است که می‌تواند با دستگاه‌های الکترونیکی ارتباط برقرار کند. گوگل برای ایجاد اولین محصول خود با این فناوری با کمپانی گوی اشتراوس همکاری کرد. این دو کمپانی، با نوعی کت که مناسب دوچرخه‌سواران بود، وارد بازار شدند. بسیاری از دوچرخه‌سواران تمایل دارند هنگام دوچرخه‌سواری از تلفن‌های خود استفاده کنند، که باعث حواس‌پرتی آنها می‌شود و آنها را در موقعیت‌های خطرناک قرار می‌دهد. هنگامی که ژاکت با یک اپلیکیش جفت شود کاربر می‌تواند بااستفاده از این برنامه قابلیت‌ها و دستورات را به حرکات خاص اختصاص دهد. به‌عنوان مثال، فرد می‌تواند روی مچ دست خود ضربه بزند و موسیقی شروع به پخش می‌کند. همچنین، به کاربران این امکان را می‌دهد که تماس‌ها را مدیریت کنند، مسیریابی کنند و پیام‌ها را دریافت کنند. این امر مانع از خیره شدن آنها به تلفن همراه می‌شود و رفت‌وآمدی بسیار ایمن‌تر ایجاد می‌شود. به‌زودی لباس می‌تواند از طریق لمس با فرد ارتباط برقرار کنند.

علاوه‌بر اتصال ما به دنیای دیجیتال، مد هوشمند می‌تواند به‌زودی بازخورد لباس‌های لمسی را برای ما WEAFING برای پروژه (Twente) فراهم کند. این همان چیزی است که محققان دانشگاه هلندی توئنته پارچه‌های الکتریکی که در پوشاک ادغام شده است، پیش‌بینی کرده‌اند. آنها می‌خواهند لباسی تولید کنند که بتواند از طریق تحریک لمسی با پوشنده لباس ارتباط برقرار کند؛ درحالی‌که فناوری مشابه در حال حاضر وجود دارد. این فناوری به محرک‌ها و حسگرهایی مجهز است که می‌توانند پرسروصدا باشند و راحتی را کاهش دهند. محققان این دانشگاه راه‌حل کارآمدتری را ارائه دادند. به‌جای اعتماد به یک وسیله الکترونیکی متصل به لباس بازخورد لمسی توسط تاروپود پارچه‌ای که مستقیماً در پارچه بافته‌شده تولید می‌شود. این تاروپود بافته‌شده از نخ جاسازی‌شده با پلیمرهای الکتریکی ساخته شده است که در اثر قرار گرفتن در معرض برق منقبض می‌شوند. اما برای درست کار کردن آنها به یک ژل مخصوص نیز احتیاج دارند که در حال حاضر توسط یکی از شرکای این شرکت دانشگاه سرجی پونتویز در فرانسه در حال ساخت است. محقق تیم دانشگاه هلندی توضیح می‌دهد که چه ولتاژ و فرکانسی برای تحریک تاروپود مورد نیاز است و نیروی مناسب و نحوه فشار آوردن به پوست را بررسی می‌کند. هنگامی که این فناوری توسعه بیابد، می‌توان از آن در برنامه‌های مختلف از ورزش و بازی گرفته تا فیزیوتراپی استفاده کرد. همچنین، می‌تواند به افرادی که دارای اختلال بینایی هستند، در جهت‌یابی بهتر کمک کند و همین‌طور برای تحریک گردش خون در بیمارانی که نیاز به خوابیدن طولانی‌مدت در رختخواب دارند، مورد استفاده قرار گیرد.

پوشیدن لباس‌های هوشمند و پارچه نانوتکنولوژی آینده را متحول می‌کند

پیشرفت در زمینه فناوری نانو موجب افزایش لباس‌های هوشمند شده است که باعث شده الکترونیک با منسوجات ادغام شود. قبلاً لباس‌های هوشمند بیشتر به‌دلیل نوآوری و به‌ندرت زیبایی مورد تقدیر قرار می‌گرفتند. اگرچه راه‌ح‌لهای جدید در این زمینه اثبات می‌کند که لباس‌های با تکنولوژی زیاد می‌توانند هم نوآورانه و هم از نظر زیبایی مورد پسند باشند. همچنین، باز هم در آینده این تغییرات در لباس‌های هوشمند به‌وجود خواهد آمد. بااین‌حال، عواملی مانند هزینه زیاد و عدم آگاهی مصرف‌کنندگان هنوز چالش‌هایی را برای تولیدکنندگان این لباس‌ها ایجاد می‌کند. باوجود این مسائل، لباس‌های هوشمند برای اندازه‌گیری فعالیت فیزیولوژیکی افراد طراحی شده است که در جهت جلوگیری از آسیب‌دیدگی و با نظارت بر سلامتی بازار در حال رشد است. براساس گزارشی که توسط شرکت مشاوره تجاری گرند و یو ریسرچ منتشر شد، ارزش بازار جهانی پارچه‌های هوشمند در سال ۲۰۱۸ میلادی ۸۷۸٫۹ میلیون دلار بود و پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۲۵ به ۵۵۵ میلیارد دلار برسد و آمریکای شمالی بیشترین سهم بازار را داشته باشد. واضح است که این نوع جدید فناوری پتانسیل زیادی برای تغییر صنعت مد در آینده دارد و با پیشرفت‌های اخیر در این زمینه این آینده نزدیک‌تر از آن است که فکر می‌کنیم.