منسوج هوشمند در طراحی لباس چیست؟ (قسمت اول)

از ۲۹ ژوئیه ۲۰۱۹ ، ASTM پارچه یا پارچه هوشمند را به عنوان پارچه ای تعریف می کند که به محرک های خارجی (گرما ، مواد شیمیایی ، مغناطیس یا محرک های مکانیکی) واکنش نشان می دهد اما لزوماً یک جزء الکترونیکی ندارد.
یک نمونه از پارچه های هوشمند که تعریف “نساجی الکترونیکی” را برآورده نمی کند پارچه ترموکرومی است. ترموکرومی پارچه ای است که رنگ خود را مطابق دما تغییر می دهد. یک پارچه هوشمند ساخته شده از مواد مناسب حتی می تواند ساختار آن را تغییر داده و جریان هوا را تنظیم کند تا از پوشیدن لباس در هنگام حرکت و  در شرایط مختلف، راحت باشد.

 

منسوجات الکترونیکی Electronic Textiles یا به اختصار E-Textiles ، منسوجات یا پارچه‌های هوشمندی هستند؛ که ابزارهای دیجیتال و الکترونیک مانند باتری‌ها، چراغ‌های کوچک، سنسورها و مدارها متناسب با نوع ابزار در پارچه بافته می‌شود یا درآن تعبیه شود. کاربرد ویژه این منسوجات، آن‌ها را برای علاقه‌مندان به مُد و تکنولوژی خاص کرده‌است. منسوجات هوشمند می‌توانند به محرک‌های محیطی، حرارتی، مکانیکی، شیمیای، بیولوژیکی و مغناطیسی واکنش نشان دهند و یا از طریق wifi و بلوتوث به دیگر وسایل هوشمند متصل شوند.

 

انواع منسوجات هوشمند:

به طورکلی منسوجات هوشمند را در سه گروه دسته‌بندی می‌کنند:

  • منسوجات الکتریکی که شامل مدارها، باتری یا ال‌ای‌دی LED هستند.
  • منسوجات الکتریکی پیشرفته که مستقیما در الیاف آن‌ها دیود و سیم‌، الیاف رسانا و سلول‌های خورشیدی تعبیه شده‌است.
  • منسوجات هوشمندی که تلفیق از دو نوع اول هستند.

 

پیشرفت همزمان مُد و تکنولوژی فرصت‌های بی‌نظیری را در صنعت مُد به وجود آورده است. هدف محققان E-Textiles ساخت و طراحی لباس و پوشاک هوشمند، انعطاف‌پذیر، نرم و راحت مانند لباس‌های معمولی است، به همین خاطر پارچه‌های هوشمند، منسوجات پیشرفته‌ای هستند که با تکنولوژی ارائه می‌شوند؛ این پارچه‌ها در ابتدا به دلیل توانایی در تغییر رنگ و نورپردازی حسابی در دنیای مُد سر و صدا کردند اما، با گذر زمان این پارچه‌ها پیشرفت کردند. در حال حاضر این لباس‌ها دارای تکنولوژی‌هایی‌ است، که می‌توانند با تلفن‌ها و دستگاه‌های هوشمند ارتباط برقرار کرده و عامه ‌پسند‌تر و کاربردی‌تر می‌شوند.

 

منسوجات پوشیدنی هوشمند :

اصطلاح “منسوجات هوشمند” به حوزه وسیعی از مطالعات و محصولات اشاره دارد که کارکرد و کاربرد این نوع پارچه ها و لباس ها را توسعه می‌ دهد. نساجی هوشمند با عنوان محصولات نساجی مثل الیاف، رشته‌ ها و نخ تعریف می‌ شود که به حالت پارچه ها و لباس های بافته، کشباف یا سوراخ دار هستند و می‌ تواند با محیط یا فرد پوشنده آن ارتباط برقرار کند. ترکیبی از منسوجات با الکترونیک که به عنوان منسوجات الکترونیکی شناخته می‌ شود می‌ تواند برای توسعه مواد هوشمند نیز قابل‌ اجرا باشد.

به طور کلی می توان گفت: منسوجات هوشمند پارچه‌ هایی هستند که با فن آوری های جدیدی تولید شده اند که مزایای بیشتر و بالاتری را به پوشنده لباس می‌ دهند.

 

انواع منسوجات هوشمند:

منسوجات هوشمند با توجه به عملکرد آنها به چهار نوع تقسیم می شوند.

 

۱- مواد هوشمند منفعل: این‌ ها موادی هستند که فقط شرایط محیطی و یا محرک ها را درک می‌کنند.
این‌ ها فقط حسگر هایی مثل تغییر رنگ، شکل، مقاومت حرارتی و الکتریکی هستند. یک پیراهن با مقاومت گرمایی برای ثبت دمای بدن در طول زمان.

 

۲- مواد هوشمند فعال: این‌ ها موادی هستند که می ‌توانند به شرایط خارجی یا محرک واکنش نشان دهند.
اگر محرک ها در بخش منسوجات هوشمند منفعل ادغام شوند، به یک پارچه فعال هوشمند تبدیل می‌ شوند چون ممکن است به یک محرک خاص پاسخ دهد. این پیراهن، دمای اطراف را حس می‌ کند. پیراهن به هنگام دریافت دمای بالا واکنش نشان داده و آستین ها را به سمت بالا می کشاند.

 

۳- مواد هوشمند: این‌ مواد قادر به اجرای سه عملکرد هستند؛ در ابتدا دارای حسگر هایی هستند که می‌ توانند سیگنال‌ ها را دریافت کنند، ثانیا، آن‌ ها قادر به واکنش دادن بر اساس سیگنال های دریافت‌ شده هستند؛ ثالثا، آن‌ ها می‌ توانند شکل، اندازه، رنگ یا عمل را مطابق با تابع داده‌ شده تغییر دهند.

 

۴- مواد با سطح بالاتری از هوش:

هوش مصنوعی را به کامپیوتر ها منتقل می‌ کنند. این نوع مواد به طور کامل در تحقیقات فعلی انسان‌ ها دست نیافتنی است. این امر ممکن است با تحقیق و توسعه در زمینه نساجی و الکترونیک به دست آید. با استفاده از پارچه‌ های هوشمند و یا مواد هوشمند با پیشرفت در خطوط مشترک با کامپیوتر این امر به حقیقت می پیوندد.

 

اهداف منسوجات هوشمند:

منسوجات هوشمند نیازی به PCB یا سایر قطعات سخت افزاری دست و پا گیر ندارند بلکه سنسورها و مدارها مستقیماً در پوشاک ادغام می شوند.

 

  • منسوجات هوشمند مانند لباس و لوازم جانبی می توانند تغییر رنگ می دهند و یا الگوهای آنها بر اساس شرایط لباس پوشیدن ، دمای بیرون یا فصول تغییر می کند.
  • منسوجات هوشمند مانند پارچه کاپشن زمستانی، با یک عنصر گرمایش که در قسمت داخلی آن جاسازی می شود.

یک پارچه هوشمند عملکردی واکنشی و منفعل دارند و یا تنها قابلیت فعال یا غیرفعال کردن عملکرد را در اختیار کاربر قرار می دهند.

مثلا پیراهن های عملکردی شما که اطلاعاتی در مورد هیدراتاسیون و میزان اکسیژن خون را در اختیار شما قرار می دهد، نیاز دارد که با یک دستگاه دوم جفت شود تا داده های جمع آوری شده را مشاهده کرده و  بر اساس آن عمل کنید.

 

منسوجات هوشمند در صنعت‌های دیگر:

ویژگی  و کاربرد‌های منسوجات هوشمند سبب شده این منسوجات کاربرد‌های منحصر ‌به‌ فردی نه تنها در صنعت مُد بلکه در پزشکی، معماری و حتی سرگرمی ارائه دهند. به عنوان مثال داخل برخی از این منسوجات فرستنده‌ و گیرنده‌های مادون قرمز تعبیه شده که امکان ارتباط بی‌سیم را فراهم می‌کند؛ از این تکنولوژی در حال حاضر در زمینه نظامی، پزشکی و معماری استفاده ‌می‌شود.

لباس‌هایی با قابلیت تغییر رنگ، پوشاک دارای صفحه کلید و صفحه نمایش هوشمند جهت ارسال و خواندن پیامک و پخش موسیقی، پارچه‌هایی برای دفاتر اداری و یا حتی منازل برای تنظیم روشنایی و دما و کنترل‌های تلویزیون که بر روی دسته مبل‌ها قرار گرفته‌اند، مثال‌هایی از پیشرفت صنعت نساجی در این زمینه است.

 

نادیا روشندل

کارشناس ارشد طراحی پارچه و لباس

 

تماس با ما