پارچههای هوشمند غیرفعال در برابر فعال
پارچههای هوشمند چیستند؟
پارچههای هوشمند، که به آنها منسوجات الکترونیکی (E‑textiles) یا پارچههای هوشمند (Smart Fabrics) نیز گفته میشود، پارچههایی هستند که شامل اجزای الکترونیکی میشوند و ویژگیهای محصولات مختلف مثل پوشیدنیها، خودروها و سایر کاربردها را بهبود میبخشند. این پارچهها یا بهعنوان یک محصول نساجی ساخته میشوند یا با هدف ادغام در منسوجات تولید میشوند
تاریخچه مختصر
در قرن ۱۷۰۰ میلادی، نخهای هادی اولیه با استفاده از نخهای طلایی در لباسها برای تزیین استفاده میشد. امروزه اغلب از نخهای نقره یا نیکل برای رسانایی استفاده میشود، اما مفهوم نخهای فلزی برای قرنها وجود داشته است.
در سال ۲۰۰۷، Leah Buechley میکروکنترلری مخصوص منسوجات به نام Lilypad توسعه داد و بعدها نمونهای از آن توسط Adafruit به نام Flora ساخته شد.
در سال ۲۰۱۴، شرکت Dupont جوهر هادی کشسان خود را معرفی کرد.
پروژههای دیگری مثل Google Jacquard توجه زیادی به منسوجات الکترونیکی جلب کردند.
پارچههای هوشمند غیرفعال در برابر فعال
در تکنولوژی پارچههای هوشمند دو نوع اصلی وجود دارد: غیرفعال (Passive) و فعال (Active).
۱) پارچههای هوشمند غیرفعال (Passive Smart Textiles)
این نوع پارچهها عملکردی فراتر از پارچههای معمولی دارند، اما هنگام تغییر شرایط محیطی، واکنش فعال نشان نمیدهند. به عبارت دیگر، پارچه در پاسخ به اطلاعات محیطی تغییر نمیکند. برای مثال، پارچهای که کمک میکند تا بدن سریعتر خنک شود، این کار را بهواسطه ساختار خود انجام میدهد، نه بهصورت فعال یا با استفاده از نیروی خارجی.
نمونههای پارچه هوشمند غیرفعال:
Cosmo: پارچههایی برای کفش با تکنولوژی Microban که خواص ضد میکروبی دارند و بوی نامطبوع را کاهش میدهند.
Sunbrella: پارچههای عملکردی فضای باز که با رنگهای مقاوم در برابر اشعه UV برای دوام بالاتر تولید میشوند.
Herculite: پارچههای PVC کامپوزیتی با دوام بالا برای کاربردهای نظامی، بهداشتی و دریایی.
۲) پارچههای هوشمند فعال (Active Smart Textiles)
این پارچهها در پاسخ به تغییرات محیطی یا ورودی کاربر، عملکرد خود را تغییر میدهند. این نوع پارچهها ممکن است شکل خود را تغییر دهند، حرارت را ذخیره یا تنظیم کنند و برای کاربردهای انعطافپذیر بهکار روند. آنها معمولاً برای عملکرد به الکتریسیته، حسگرها و عملگرها (actuators) نیاز دارند که اجازه میدهد پارچه لمس یا دما را حس کند و نسبت به شرایط واکنش نشان دهد.
نمونههای پارچه هوشمند فعال:
Loomia Electronic Layer: مدار نرم و انعطافپذیر که میتواند در پوشیدنیها، خودروها و محصولات نسل بعدی استفاده شود.
HeiQ Smart Temp: پارچهای با فناوری ترمورگولاسیون هوشمند که بر اساس دمای بدن فعال میشود و کاربر را خنک میکند.
Gentherm ClimateSense®: فناوریای که در خودرو یا پوشیدنیهای پزشکی دما را بر اساس ترجیحات کاربر تنظیم میکند.
کاربردهای کلیدی
پارچههای هوشمند چه غیرفعال و چه فعال در حوزههای مختلف کاربرد دارند، اما در این مقاله روی موارد زیر تمرکز شده است:
غیرفعال
لباسهای فضای باز
پوشیدنیهای پزشکی
این پارچهها میتوانند ویژگیهایی مانند محافظت در برابر اشعه UV یا خواص ضد میکروبی داشته باشند که بدون واکنش فعال به شرایط عمل میکنند.
فعال
تنظیم دما (Thermoregulation): یکی از رایجترین کاربردها در پوشاک بیرونی که دمای بدن را تنظیم میکند.
حسگر و گرمکن صندلی خودرو: صنعت خودرو یکی از بزرگترین مصرفکنندگان پارچههای هوشمند فعال است، مانند صندلیهای گرمشونده که با سنسورها وضعیت صندلی را تشخیص میدهند.
