ألياف حاسوبية قابلة للغسل قد تغيّر مستقبل الملابس الذكية

كشف فريق من العلماء في جامعة ETH زيورخ السويسرية عن ابتكار ثوري يتمثل في ألياف مرنة بحجم خيط القطن تحتوي على قدرات حاسوبية متكاملة، يمكن غسلها وتجفيفها دون أن تتعرض للتلف، ونُشرت تفاصيل الدراسة في مجلة Nano-Micro Letters، حيث أشارت إلى أن هذه الألياف الذكية قد تفتح آفاقًا جديدة في صناعة الملابس القادرة على مراقبة صحة الإنسان والتكيف مع ظروف الطقس.

ملابس تتحكم بدرجة الحرارة وتراقب الصحة

تتيح الألياف الجديدة للملابس أداء وظائف ذكية، مثل تتبع درجة حرارة الجسم والحفاظ على دفئه في الأجواء الباردة أو العمل كنظام تبريد شخصي في الطقس الحار، ولا تقتصر وظائفها على الاستشعار فحسب، بل تشمل أيضًا قدرات في التخزين، الاتصال، والحوسبة، ويخطط العلماء لتوسيع نطاق التقنية لتشكيل شبكة حاسوبية قائمة على الأقمشة، مما يفتح المجال لتطبيقات مثل مراقبة الصحة أو تصميم ملابس تفاعلية تعرض بيانات مباشرة.

نتائج تجارب الحركة بدقة عالية

خلال الاختبارات، قام الباحثون بخياطة أربع ألياف في قطعة ملابس، ثم طلبوا من متطوعين أداء تمارين بدنية مثل القرفصاء ولوح البلانك، وأظهرت النتائج أن الألياف المنفردة التقطت الحركة بدقة وصلت إلى 67%، بينما ارتفعت النسبة إلى 95% عند استخدام أربع ألياف معًا.

وتحتوي كل ليفة مرنة على ثمانية أجهزة مدمجة، منها أربعة مستشعرات (مستشعر ضوئي، حساس حرارة، مقياس تسارع، ومستشعر تدفق دموي)، بالإضافة إلى متحكم دقيق، وحدات اتصال، ونظام لإدارة الطاقة.

نظام استشعار جماعي يعتمد الذكاء الاصطناعي

طوّر الفريق نظام استشعار جماعي يعتمد على تنظيم الألياف بحيث تعمل معًا في شبكة، مع رفع البيانات عبر خوارزميات شبكات عصبية مدرَّبة على تحليل الإشارات الحيوية، ويسمح هذا النظام بالتعرف على الحركات والوظائف الحيوية في الوقت الفعلي بشكل دقيق.

تحديات ما زالت قائمة

ورغم النتائج المبشرة، تؤكد الدراسة أن هناك تحديات لا تزال بحاجة إلى حلول، مثل تسريع سرعة الاتصال، تقليل استهلاك الطاقة، وتطوير بروتوكولات أقل تأخيرًا من أجل تحقيق أداء مثالي للأقمشة الحاسوبية.

خطوة نحو ثورة في التكنولوجيا القابلة للارتداء

يمثل هذا الاكتشاف نقلة نوعية في مجال الأجهزة القابلة للارتداء، حيث يفتح الباب أمام ملابس ذكية لا تقتصر على مراقبة الصحة أو الأداء الرياضي، بل ربما تؤدي دور شاشات تفاعلية أو أنظمة اتصالات مدمجة في المستقبل القريب.