اقرأ في هذا المقال
- ما هو النسيج الذكي
- تصنيف المنسوجات الذكية
- خصائص الألياف المستخدمة في المنسوجات الذكية
- التكنولوجيا المستخدمة في المنسوجات الذكية
- مقارنة بين المنسوجات والأقمشة
- استخدامات المنسوجات الذكية في المنزل الذكي
- ما هي المنسوجات الإلكترونية
تطورت التكنولوجيا بسرعة وأصبح الذكاء الاصطناعي يستخدم في العديد من المجالات وليس في المنزل الذكي فقط وأيضًا في مجال التعليم وفي مجال الصناعة وغيرها من المجالات، ومن أحد أهم الصناعات الذكية هي المنسوجات الذكية، فما هو النسيج الذكي وما هي تصنيفاته وأهميته لنا؟
ما هو النسيج الذكي
يتم تعريف المنسوجات الذكية على أنها المنسوجات التي تتفاعل مع المحيط حولها، حيث يشار إلى المنسوجات الذكية بشكل أساسي على أنها تلك المنسوجات القادرة على التفاعل والتكيف مع محفزات البيئة، يمكن أن يكون أصل التحفيز والاستجابة إما من مصدر كهربائي أو حراري أو كيميائي أو مغناطيسي، يتم تطوير أقمشة المنسوجات الذكية وتصنيعها لتشمل التقنيات التي توفر لمرتديها وظائف كثيرة وهي أحد مجالات المنسوجات التقنية.
تصنيف المنسوجات الذكية
يمكنك تصنيف المنسوجات الذكية إلى ثلاث فئات حسب نشاطها الوظيفي منها:
- المنسوجات الذكية السلبية: تعد الجيل الأول من المنسوجات الذكية، والتي يمكنها فقط استشعار الظروف البيئية حولها.
- المنسوجات الذكية النشطة: تعد الجيل الثاني الذي يحتوي على كل من المحركات وأجهزة الاستشعار، وتعمل المشغلات بناءً على الإشارة المكتشفة إما مباشرة أو من وحدة تحكم مركزية، وتعرف المنسوجات الذكية النشطة ذاكرة الشكل، وهي مقاومة للماء، وتعمل على تخزين الحرارة وتمتاز بنفاذية البخار والتنظيم الحراري وامتصاص البخار.
- النسيج الذكي للغاية Ultra Smart Textile: هو الجيل الثالث من المنسوجات الذكية، والتي يمكنها استشعار الظروف البيئية والتفاعل معها والتكيف معها أيضًا، يتكون النسيج الذكي للغاية بشكل أساسي من وحدة تعمل مثل الدماغ، مع قدرات الإدراك والتفكير والتنشيط.
خصائص الألياف المستخدمة في المنسوجات الذكية
هناك خصائص للألياف التي تستخدمها في المنسوجات الذكية منها:
- يجب أن يكون لها قوة عالية في تحمل الصدمات والظروف الجوية.
- يجب أن تكون عالية الألياف العضوية الكيميائية ومقاومة للاحتراق.
- يجب أن تكون الألياف عالية وتتكون من الألياف العضوية بشكل كبير.
- يجب أن تكون الألياف فائقة الدقة.
- يجب أن تكون الألياف غير العضوية عالية الأداء.
التكنولوجيا المستخدمة في المنسوجات الذكية
هناك العديد من مجالات التكنولوجيا التي نستخدمها في المنسوجات الذكية منها:
- الألياف البصرية
- تقنيات النانو لطلاء الألياف والنسيج.
- المواد الحرارية
- الإلكترونيات العضوية أو البلاستيكية.
- تشكيل سبائك الذاكرة والبوليمرات.
- الألياف والخيوط الموصلة لمعادن والأسلاك والبوليمرات الموصلة.
- مركبات الأنفاق الكمومية لتبديل الأجهزة.
- المواد الحيوية
- المقاومة الكهرضغطية
- البوليمرات والثنائيات الباعثة للضوء.
- الخلايا الكهروضوئية والشمسية.
- التلألؤ الضوئي
- تقنيات البلازما
- المواد الفوتوكرومية
- التصوير المجسم
- علامات تحديد الترددات الراديوية (RFID).
- تحديد المواقع والاتصالات اللاسلكية على الصعيد العالمي.
- الأنظمة الميكانيكية الإلكترونية الدقيقة (MEMS).
- الكبسلة الدقيقة لتقديم العلاج.
ما هي أهمية المنسوجات الذكية للمستقبل
- أصبح ابتكارًا ديناميكيًا دوليًا لقطاع النسيج.
- بالنسبة لقطاع النسيج، تعزز المنسوجات الذكية مكانة جيدة على الصعيد الدولي وتخلق فرص عمل جديدة للفقراء.
- إنه مجال جديد لنشر المعرفة لتطويرها من خلال المواد النسيجية وعمليات النسيج.
- النسيج مادة قريبة من الإنسان وهي ناقل طبيعي للتكنولوجيا، لذلك يمكن أن تسهم بسهولة في قطاع النسيج القادم.
مقارنة بين المنسوجات والأقمشة
هناك فروق بسيطة في تعريف كل من المنسوجات والأقمشة، خاصةً عندما يتعلق الأمر بالمواد المستخدمة،حيث تعتبر:
- المنسوجات: مجموعة فرعية أكبر من المواد والعمليات من الأقمشة، وتحتوي على المواد مثل: الشعيرات الموجودة على الفرشاة، وهي عبارة عن خيوط أحادية قائمة على البوليمر مثل النسيج، ولكنها لا تعتبر نسيجًا، تعتبر الخيوط منسوجات، ولكنها ليست أقمشة لأنها لا تحتوي على بناء معقد حتى الآن.
- الأقمشة: عبارة عن مواد نسيجية مرنة مصنوعة بشكل عام من بنية منسوجة أو متماسكة أو غير منسوجة، وهناك العديد من المناطق الرمادية على الرغم من تطوير مواد وعمليات جديدة.
ما المقصود بوظيفية المنسوجات أو الأقمشة
تؤكد الأقمشة الوظيفية أو المنسوجات التقنية أو المنسوجات الهندسية أو الأقمشة الهندسية على اعتماد الأداء على الجمالية، المنسوجات الوظيفية هي مجال واسع بما في ذلك المنسوجات الزراعية والمنسوجات الجيولوجية والمنسوجات الطبية ومنسوجات البناء والمنسوجات الداخلية ومنسوجات النقل والمنسوجات الصناعية والمنسوجات المستدامة والمنسوجات الرياضية والمنسوجات الواقية ومنسوجات التغليف والمنسوجات الذكية والمنسوجات الإلكترونية والمزيد من المجالات، كل من هذه المنسوجات لها هدف محدد يكون له الأولوية على جماليته، إذا كان النسيج التقني سيتم ربطه مباشرة بالمستهلك مثل الملابس.
استخدامات المنسوجات الذكية في المنزل الذكي
تشير المنسوجات الذكية والأقمشة الذكية إلى نسيج تم تصنيعه “ذكيا”، حيث أن المنسوجات الذكية تشير إلى الأقمشة التي يمكنها استشعار البيئة بينما يمكن للمنسوجات الذكية أن تستشعر البيئة وتتفاعل معها.
يمكن أن يكون النسيج الذكي عبارة عن مجموعة من ستائر النوافذ الذكية التي تحتوي على خيوط من سبائك الذاكرة على شكل نيتينول مدمجة في هيكل النسيج بحيث عندما يتم تسخين الستائر بواسطة أشعة الشمس في الصيف، يغلق الهيكل ويحجب كل أشعة الشمس، وفي فصل الشتاء البارد، تفتح هذه الهياكل مما يسمح لأشعة الشمس بتدفئة الغرفة، لا تتطلب هذه الستائر النسيجية الذكية أي كهرباء فقط الحرارة.
يمكن أن يكون النسيج الذكي أيضًا في “بدلة توكسيدو” تكتشف وتسجل معدل ضربات قلبك، وترسل البيانات مباشرة إلى طبيبك لتحليلها، يمكن تقسيم هذا المثال إلى فئة الملابس الذكية أو النسيج الإلكتروني، أو حتى التكنولوجيا القابلة للارتداء اعتمادًا على التنفيذ.
ما هي المنسوجات الإلكترونية
تشير المنسوجات الإلكترونية أو المنسوجات إلى فئة فرعية من المنسوجات الذكية حيث يتم استخدام الإلكترونيات والكهرباء، هذه الفئة الفرعية هي أكبر مجموعة من المنسوجات الذكية حيث أن الكثير من التطوير في تقنيات الاستشعار والتشغيل كان من خلال صناعة الإلكترونيات التقليدية، وتتواجد في مقعد السيارة الذي يحتوي على مواد نسيجية موصلة مدمجة في القماش والتي تنشئ أزرارًا تفاعلية للتحكم في الراديو، وتتوافر أيضًا في البطانيات الساخنة لفصل الشتاء.
ما هي الأجهزة القابلة للارتداء
لها العديد من الأسماء مثل: “الأجهزة القابلة للارتداء” و”التكنولوجيا القابلة للارتداء” و”الحوسبة القابلة للارتداء” و”الملابس الذكية” و”المنسوجات الإلكترونية التي يتم ارتداؤها على الجسم”، حيث تحتوي على معالج دقيق من نوع ما، فإن الأجهزة القابلة للارتداء هي مجال أكبر من المنسوجات الإلكترونية التي تشمل أيضًا الساعات الذكية، وأساور المعصم الذكية، ومشابك الأحذية الذكية، وغيرها من المواد غير المنسوجة.
غير التطور في الذكاء الاصطناعي العديد من العادات والأساليب في حياتنا إما للأفضل أو الأسوء، ويعود ذلك على حسب احتياج كل شخص لجهاز الذكي، ودخلت الأجهزة الذكية في العديد من المجالات واستفاد منها العديد من الناس في حياتهم اليومية والعملية وأيضًا الصحية.
