پژوهشگران دانشگاه ملی سنگاپور (NUS) موفق شده‌اند نوعی الیاف الکترونیکی توسعه دهند که می‌توانند پارچه معمولی را به یک نمایشگر لمسی تعاملی تبدیل کنند. این فناوری امکان نمایش تصاویر، پخش ویدیو و اجرای برنامه‌های ساده را مستقیماً روی آستین لباس فراهم می‌کند.
براساس پژوهشی که ۲۱ اکتبر ۲۰۲۶ در مجله علمی Nature منتشر شده، این الیاف علاوه بر قابلیت نمایش تصویر و تشخیص لمس، انعطاف‌پذیر و قابل شست‌وشو هستند. نمونه آزمایشی حتی پس از ۵۰ مرتبه شست‌وشو در ماشین لباس‌شویی، عملکرد خود را تا حد زیادی حفظ کرده است.
تبدیل آستین لباس به نمایشگر لمسی با الیاف الکترونیکی
محققان برای ساخت این فناوری از الیاف ویژه‌ای با نام Digital Pixel Fibres استفاده کرده‌اند. این الیاف ترکیبی از دیودهای نورانی بسیار کوچک (LED)، اتصالات الکترونیکی و حسگرهای تشخیص لمس هستند.
برخلاف نمایشگرهای انعطاف‌پذیری که روی پارچه نصب می‌شوند، در این فناوری اجزای نمایشگر مستقیماً در ساختار نخ قرار گرفته‌اند. بنابراین خود پارچه نقش نمایشگر و رابط ورودی را ایفا می‌کند.
تیم تحقیقاتی با ترکیب ۵۴ رشته الکترونیکی در قسمت ساعد یک لباس، نمایشگری به ابعاد ۱۶٫۸ در ۱۰٫۵ سانتی‌متر ساخته است.
نمایش ویدیو با سرعت ۳۰ فریم بر ثانیه روی لباس
نمایشگر ساخته‌شده وضوح ۹۶ در ۵۴ پیکسل دارد و می‌تواند تصاویر متحرک را با سرعت ۳۰ فریم بر ثانیه نمایش دهد.
اگرچه این وضوح در مقایسه با نمایشگر گوشی‌های هوشمند بسیار پایین است، پژوهشگران توانسته‌اند قابلیت‌هایی مانند نمایش تصاویر، پخش ویدیو، اجرای ماشین‌حساب و قطب‌نما را روی آن آزمایش کنند.
این لباس همچنین از انتقال بی‌سیم اطلاعات از طریق بلوتوث، فرمان‌های صوتی و تنظیم خودکار روشنایی و جهت تصویر پشتیبانی می‌کند.
بیش از ۵ هزار تراشه درون الیاف الکترونیکی
یکی از مهم‌ترین دستاوردهای این پروژه، روش ساخت الیاف الکترونیکی است.
پژوهشگران موفق شده‌اند بیش از ۵ هزار تراشه بسیار کوچک را با استفاده از بیش از ۲۰ هزار اتصال الکتریکی در ساختار الیاف قرار دهند.
هر رشته الکترونیکی تقریباً یک میلی‌متر قطر دارد و طول آن می‌تواند به ۱۰ متر برسد. لایه‌های مختلف این الیاف وظیفه تولید نور و تشخیص لمس انگشت را برعهده دارند.
هنگامی که کاربر سطح پارچه را لمس می‌کند، سیستم می‌تواند محل تماس را شناسایی کند. این فناوری همچنین امکان تشخیص چند لمس هم‌زمان را فراهم می‌کند.
مقاومت در برابر ۵۰ بار شست‌وشو و هزار بار خم‌شدن
یکی از بزرگ‌ترین مشکلات لباس‌های الکترونیکی، مقاومت پایین قطعات در برابر شست‌وشو و تغییر شکل مداوم پارچه است.
برای بررسی این موضوع، محققان نمونه ساخته‌شده را تحت آزمایش‌های دوام قرار دادند.
نتایج نشان داد عملکرد نوری و حساسیت لمسی الیاف پس از ۵۰ چرخه شست‌وشو با مواد شوینده در ماشین لباس‌شویی و هزار مرتبه خم‌شدن با شعاع پنج میلی‌متر، تقریباً بدون تغییر باقی مانده است.
همچنین بررسی‌ها نشان می‌دهد پارچه مجهز به این نمایشگر از نظر عبور هوا عملکردی قابل مقایسه با پارچه‌های رایجی مانند پنبه، پلی‌استر و جین دارد.
لباس‌های هوشمند آینده می‌توانند وضعیت سلامتی را نمایش دهند
پژوهشگران علاوه بر نمایشگر، حسگرهای دیگری را نیز در ساختار لباس ادغام کرده‌اند.
این حسگرها می‌توانند اطلاعاتی مانند دمای بدن، حرکت، جهت قرارگیری و شدت نور محیط را اندازه‌گیری کنند. در یکی از آزمایش‌ها، اطلاعات دمای بدن مستقیماً روی نمایشگر آستین نشان داده شد.
چنین قابلیتی می‌تواند در آینده زمینه توسعه لباس‌هایی را فراهم کند که بدون نیاز به نمایشگر جداگانه، اطلاعات مرتبط با وضعیت بدن یا محیط را نمایش دهند.
چه زمانی لباس‌های لمسی وارد بازار می‌شوند؟
با وجود نتایج امیدوارکننده، این فناوری هنوز در مرحله پژوهشی قرار دارد و محصولی آماده عرضه عمومی نیست.
وضوح پایین نمایشگر، نیاز به مدارهای کنترل و منبع تغذیه خارجی و چالش‌های تولید انبوه از محدودیت‌های فعلی آن محسوب می‌شوند.
پژوهشگران قصد دارند در مراحل بعدی وضوح نمایشگر را افزایش دهند، حسگرهای بیشتری اضافه کنند و امکان پردازش هوش مصنوعی را در ساختار پارچه بررسی کنند.
این دستاورد می‌تواند گامی مهم به‌سوی آینده‌ای باشد که در آن لباس‌ها فقط پوشیدنی نیستند، بلکه به ابزارهایی تعاملی برای نمایش اطلاعات و ارتباط با فناوری تبدیل می‌شوند.
دیدگاه‌ها