تتميز المنسوجات الذكية الإلكترونية، ولا سيما المنسوجات الذكية القابلة للارتداء، بخفة وزنها ونعومتها، وراحتها الفائقة، وأدائها المتميز في تحويل الطاقة وتخزينها، وتكاملها العالي. وقد أظهرت هذه المنسوجات إمكانيات جديدة واسعة وإمكانات تطبيقية هائلة في مختلف المجالات ولشرائح المستهلكين المتنوعة. وسيساهم البحث والتطوير في هذا المجال في تطوير العديد من الصناعات، كالصناعات العسكرية والرعاية الصحية والترفيه والديكور، كما أنه يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالاقتصاد الوطني ومعيشة الناس. ومع ذلك، ورغم التطور السريع الذي شهدته المنسوجات الذكية في السنوات الأخيرة، إلا أنها لا تزال تواجه بعض التحديات. وفيما يتعلق بالبحث والتطوير في مجال الهندسة والتكنولوجيا، فقد تحققت إنجازات بارزة في الجوانب التالية.

تحسين الأداء البدني

تحسين الخصائص الفيزيائية المختلفة للألياف، لا سيما التوصيل الكهربائي، والاستقرار الكهربائي، ومرونة الشد، وقابلية الغزل. على سبيل المثال، من خلال تحسين تصميم معايير الغزل، أو معالجات التطعيم أو التعديل المختلفة، أو استخدام معدات معالجة متطورة لتحسين جودة الألياف.

تحسين السلامة والمتانة

يجب أن تتمتع المواد الاستهلاكية بخصائص عدم السمية والتوافق الحيوي، مما يستلزم استبعاد المواد عالية الأداء التي قد تشكل مخاطر صحية محتملة. هذا الأمر يحدّ من البحث والتطوير في مجال الأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء إلى حد ما، لذا من الضروري إجراء دراسات معمقة لتلبية متطلبات المواد. من جهة أخرى، تُعدّ متانة المنسوجات الذكية القابلة للارتداء ومقاومتها للإجهاد مشكلة رئيسية. كيف يمكن لهذه المنسوجات أن تتحمل الاحتكاك والغسيل المتكررين كالأقمشة التي يرتديها الناس يوميًا؟ يتطلب ذلك تحقيق تكامل مثالي بين العلوم الأساسية والتطبيقية والبحث التقني.

التطوير المعياري

لا تزال منتجات النسيج الذكي نوعًا جديدًا نسبيًا من المنتجات. ورغم وجود منتجات لبعض الشركات في السوق، إلا أنه لا يوجد معيار معترف به عمومًا في هذا القطاع. فإلى جانب وضع متطلبات السلامة الأساسية للمنتجات القابلة للارتداء، من الضروري أيضًا وضع معايير ذات صلة ببعض المسائل التقنية (مثل نطاق استخدام المواد). إن تحديد معيار صناعي في أسرع وقت ممكن سيسهم في تحديد مكانة هذا القطاع مبكرًا، كما أنه يُساعد على تطوير المنسوجات الذكية.

التنمية الصناعية

يُمكن لتصنيع المنسوجات الذكية أن يُعزز بشكلٍ فعّال تطوير المنتجات بشكلٍ معمق، مما يُشكل ضمانةً قويةً لاستمرار نمو هذا القطاع. مع ذلك، يجب أن يستوفي المنتج شروطًا عديدة، كالتكلفة، والعملية، والجمال، والراحة، لكي يُلبي متطلبات التصنيع. ولتحقيق ذلك، تتمثل الخطوة الأولى في تصنيع ألياف أو مواد خام عالية الأداء، الأمر الذي يتطلب تطوير مواد خام منخفضة التكلفة وعالية الأداء. ثانيًا، يُعدّ وضع المعايير المختلفة المذكورة أعلاه وتحسينها جانبًا أساسيًا لتصنيع المنتجات.

لقد حل عصر الجيل الخامس بهدوء، وسيتم دمج المزيد من المنسوجات الذكية تدريجياً في حياة الناس، وستستمر في تلبية طلب الناس على المنسوجات الذكية عالية التقنية.

تشير المنسوجات الذكية عمومًا إلى نوع جديد من المنسوجات، يجمع بين تقنيات متعددة التخصصات في مجالات الإلكترونيات والكيمياء والأحياء والطب، قادر على محاكاة الأنظمة الحيوية، ويتمتع بوظائف متعددة في الإدراك والاستجابة والتكيف، مع الحفاظ على الخصائص الأسلوبية والتقنية المتأصلة في المنسوجات التقليدية. ومع التطور المستمر للمواد الموصلة الناشئة، مثل الجرافين وأنابيب الكربون النانوية وMXene، حققت المنتجات الإلكترونية تدريجيًا تصغيرًا ومرونة أكبر. والآن، أصبح من الممكن دمج المواد الموصلة والمعدات والمنسوجات التقليدية ببراعة، والحصول على أجهزة إلكترونية نسيجية قادرة على تحويل الطاقة وتخزينها بالاعتماد على تقنيات الشبكات المتقدمة، وتقنية البلوتوث، ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، أو مواد مختلفة مصنوعة من ألياف نسيجية، بالإضافة إلى أجهزة استشعار.

يُحطّم هذا المزيج المبتكر القيود الصارمة للأجهزة الإلكترونية التقليدية، ويُتيح وظائف متعددة للمنسوجات، كالاتصال، ومراقبة الصحة، وتحديد المواقع، وغيرها. ويلعب دورًا هامًا في المجالات الطبية والعسكرية والفضائية وغيرها. كما يُوسّع نطاق تطبيقاته، ويُمهّد الطريق لتطوير التقنيات المتقدمة في شركات النسيج. وأعتقد أنه مع استمرار تطور العلم والتكنولوجيا، ستتجاوز المنسوجات الذكية عيوبها الحالية، وتحقق نموًا سريعًا.

 هذا المقال مقتبس من موقع WeChat Subscription Textile Leader