ابداع فیبرهای الکترونیکی؛ تبدیل لباس به نمایشگرهای لمسی هوشمند

محققان دانشگاه ملی سنگاپور با موفقیت توانسته‌اند نوعی فیبر الکترونیکی تولید کنند که می‌تواند بافت پارچه را به یک نمایشگر لمسی انعطاف‌پذیر و هوشمند تبدیل کند. این دستاورد علمی، مرزهای میان پوشاک سنتی و فناوری‌های دیجیتال را از میان برده و امکان تعامل مستقیم با لباس را فراهم می‌سازد.

تحول در پوشاک هوشمند با فیبرهای الکترونیکی

تیم پژوهشی به سرپرستی تورال خدی‌یف، استادیار دانشگاه ملی سنگاپور (NUS)، موفق به ترکیب ریزتراشه‌های LED و لایه‌های حساس به لمس در ساختار رشته‌های باریک شده است. در نمونه ساخته شده، ۵۴ فیبر الکترونیکی در قسمت ساعد یک لباس تعبیه شده که مجموعاً نمایشگری با ابعاد ۱۶۸ در ۱۰۵ میلی‌متر و وضوح ۹۶ در ۵۴ پیکسل را ایجاد می‌کنند.

این نمایشگر هوشمند قادر است قابلیت‌های زیر را ارائه دهد:

• پخش تصاویر و ویدیوهای کوتاه با نرخ ۳۰ فریم در ثانیه
• اجرای برنامه‌های کاربردی مانند ماشین‌حساب و قطب‌نما
• اتصال بی‌سیم به دستگاه‌های دیجیتال از طریق بلوتوث
• پاسخگویی به لمس مستقیم انگشت کاربر

مهندسی دقیق در ابعاد نانو

ساخت مدارهای پیچیده در یک رشته بسیار باریک، چالش فنی بزرگی بود که محققان با استفاده از فناوری لیزر آن را پشت سر گذاشتند. آن‌ها با ایجاد نقاط مشخص روی سیم‌های عایق‌شده و استفاده از لحیم مذاب، توانستند بیش از ۲۰ هزار اتصال الکتریکی را برقرار کنند که منجر به اتصال ۵۰۰۰ تراشه در امتداد فیبر شده است.

نکته قابل توجه در طراحی این فیبر الکترونیکی، قرارگیری لایه حساس به لمس دقیقاً زیر LEDها است. این ساختار باعث می‌شود که با لمس رشته، مدار در محل تماس کامل شده و سیستم بتواند نزدیک‌ترین پیکسل را شناسایی و روشن کند.

پایداری و کاربردهای آینده در حوزه سلامت

یکی از بزرگترین دغدغه‌ها در تولید پوشاک هوشمند، مقاومت در برابر شست‌وشو و راحتی کاربر است. آزمایش‌ها نشان داده‌اند که این فناوری:

در آینده، این تکنولوژی می‌تواند با ترکیب هوش مصنوعی، لباس‌هایی تولید کند که به طور مداوم وضعیت سلامت فرد را پایش کرده و اطلاعات حیاتی مانند دمای بدن یا ضربان قلب را مستقیماً بر روی آستین یا بدنه لباس نمایش دهند.

این پژوهش انقلابی که جزئیات آن در ژورنال Nature منتشر شده، گامی بلند در جهت ادغام بیولوژیک فناوری با زندگی روزمره انسان‌ها محسوب می‌شود.