منسوجات الکترونیکی به طور منظم به عنوان پدهای گرمایشی و پتوهای برقی برای گرم نگه داشتن کاربران و کمک به کاهش درد استفاده می‌شوند. با این حال، استفاده طولانی مدت از آنها می‌تواند منجر به مشکلاتی شود.

منسوجات الکترونیکی پیچیده‌تر همچنین می‌توانند از حسگرهایی برای نظارت بر ضربان قلب، فشار خون و حرکت کاربر استفاده کنند. در حالی که برخی دیگر مجهز به بلوتوث برای اتصال به برنامه‌های تلفن همراه یا کنترل دما هستند.

با این حال، همانطور که محققان اشاره می‌کنند، کاربران همچنان می‌توانند حتی با این عملکردها در معرض خطر آسیب ناشی از چنین محصولاتی باشند. سالمندان به طور ویژه آسیب‌پذیر هستند، زیرا از حساسیت به گرما رنج می‌برند. این یک مساله بالقوه جدی است که می‌تواند منجر به ایجاد بیماری‌های قابل پیشگیری یا حتی مرگ سالمندان شود.

ترکیب هوش مصنوعی با نخ ترموکرومیک

جیان تان(Jeanne Tan) از دانشکده مد و منسوجات دانشگاه پلی‌تکنیک هنگ کنگ و همکارانش معتقد بودند که می‌توانند ایمنی نساجی الکترونیکی را با ترکیب سیستم‌های مبتنی بر هوش مصنوعی با نخ ترموکرومیک افزایش دهند. آنها فکر می‌کردند که این ترکیب آنها را قادر می‌سازد پارچه‌ای ایجاد کنند که کاربر را بدون گرم شدن بیش از حد گرم می‌کند و خوانش و تنظیم دما را برای نظارت آسان فراهم می‌کند.

این تیم پس از تحقیق و توسعه، یک ژاکت گرمایشی هوشمند از پارچه جدید الکترونیکی خود ایجاد کردند که حاوی نخ‌های دارای پوشش نقره و مولد گرما و دو نوع نخ ترموکرومیک بود.

نخی که روکش نقره دارد، می‌تواند لباس را با حجم کمتر و انعطاف‌پذیری بیشتر نسبت به مواد سنتی مانند فیبر کربن گرم کند.

سیستم کنترل هوش مصنوعی روی ۵۰ فرد در سنین، جنسیت‌ها و اشکال بدنی مختلف آموزش داده شد که تنظیمات گرمای ایده‌آل را در محیط‌هایی با دما، رطوبت و سرعت باد متفاوت شناسایی کند.

هوش مصنوعی دمای بهینه را تعیین می‌کند

محقققان همچنین تصمیم گرفتند تا نخ‌های تغییر رنگ دهنده را به عنوان یک ویژگی ایمنی برای این ژاکت در آن ادغام کنند. بدین ترتیب، تغییر رنگ یک نخ از بنفش به صورتی نشان‌دهنده دمای گرمایش بالای ۳۰ درجه سانتی‌گراد است تا امکان نظارت آسان بر دما را در تمام طول روز فراهم کند.

همچنین در محیط‌های تاریک، سایر نخ‌های فیبر نوری پلیمری می‌توانند درخشش آبی، زرد یا قرمز را برای نشان دادن دمای ۳۰ درجه سانتی‌گراد، ۴۰ درجه سانتی‌گراد و ۵۰ درجه سانتی‌گراد نشان دهند.

در یک آزمایش، نخ‌های ترموکرومیک و فیبر نوری ژاکت به طور دقیق دمای گرمایش را نشان دادند. هوش مصنوعی آن نیز دمای راحتی را پیش‌بینی کرد و گرمایش ثابتی را حتی زمانی که محیط تغییر کرد، برای پوشنده فراهم کرد.

محققان در مطالعه خود خاطرنشان کردند: یک مدل هوش مصنوعی که بر روی داده‌های ۵۰ فرد آموزش دیده است، دمای گرمایش بهینه (۴۰ تا ۵۰ درجه سانتی‌گراد) را تعیین می‌کند که نشان‌دهنده همبستگی بالایی بین سطوح راحتی پیش‌بینی‌شده و واقعی است.

این تیم تحقیقاتی بر این باور است که فناوری نوآورانه نساجی الکترونیکی آن می‌تواند در کاربردهای مختلف، از صندلی‌های خودروها و مبلمان گرفته تا لباس‌های فضایی مورد استفاده قرار گیرد.

این مطالعه در مجله ACS Applied Materials & Interfaces منتشر شده است.