کلاه هوشمند هنگام تغییر چراغ راهنمایی را حس می کند و از طریق یک برنامه به شما اطلاع می دهد

رشته‌های انعطاف‌پذیر و مقاوم در برابر سایش از فیبر رسانا برای ساخت لباس‌های هوشمند با رایانه‌ها و حسگرهای تعبیه‌شده، مانند کلاه‌هایی که می‌توانند تغییرات چراغ راهنمایی را حس کنند، استفاده شده است.

تلاش های قبلی برای ایجاد الیاف با پوشش سخت و یک هسته رسانا با مشکلاتی روبرو شده است. خنک شدن و انقباض مواد با سرعت های مختلف در حین ساخت یا چرخاندن یا شسته شدن یک بار در محصول نهایی اغلب باعث ایجاد ترک های تنشی کوچک می شود که مانع از کارکرد دستگاه هوشمند می شود.

اکنون لی وی از دانشگاه فناوری نانیانگ سنگاپور و همکارانش مواد رسانایی پیدا کرده‌اند که به روشی مشابه شیشه آلومینوسیلیکات مورد استفاده در صفحه‌نمایش گوشی‌های هوشمند خنک و منقبض می‌شوند، به طوری که ترک‌های استرس ظاهر نمی‌شوند. این ماده از تکنیک‌هایی برای ساخت کابل فیبر نوری استفاده می‌کند و وی می‌گوید این فرآیند هم ارزان است و هم برای صنعت آماده است.

این تکنیک شامل قرار دادن یک سیم نیمه هادی ساخته شده از سیلیکون یا ژرمانیوم در شیشه مذاب در دمای حدود 1000 درجه سانتیگراد و کشیدن آن به رشته های ظریف است. شیشه بعداً با اسید هیدروفلوئوریک حکاکی می شود و با یک پوشش پلیمری جایگزین می شود که باعث می شود مواد انعطاف پذیرتری ایجاد شود. الیاف می توانند تا 10 کیلومتر کشیده شوند.

سپس مقادیر کمی از این الیاف با استفاده از ماشین‌های بافندگی استاندارد و پنبه معمولی به صورت پارچه بافته می‌شود. وی می‌گوید برای راحت‌تر کردن لباس‌ها به پنبه نیاز است، زیرا ماده جدید به تنهایی مانند «خط ماهیگیری» روی پوست احساس می‌شود.

محققان از این فیبر برای ساخت چندین نمونه اولیه استفاده کرده‌اند که شامل حسگرها و تراشه‌های الکترونیکی است که از طریق مواد رسانا ارتباط برقرار می‌کنند، مانند کلاهی که هنگام تغییر رنگ چراغ‌های راهنمایی حس می‌کند. و اطلاعات را به یک برنامه گوشی هوشمند، یک جامپر که می تواند تصاویر ارسال شده توسط پالس های نوری به جای امواج رادیویی را دریافت و رمزگشایی کند، و یک بند ساعت که ضربان قلب کاربر را اندازه گیری می کند، ارسال می کند.

در آزمایش‌های بیش از شش ماه که لباس‌ها به طور مکرر پوشیده، شسته و خشک می‌شوند، الیاف نگه داشته شده و به هدایت الکتریکی ادامه می‌دهند.

با این حال، هنوز یک نقطه ضعف وجود دارد: پیوند بین مواد منعطف و بردهای مدار سفت و سخت که تراشه‌های رایانه و سایر اجزا را نگه می‌دارند، پس از چند ماه از کار می‌افتند و باعث می‌شوند ویژگی‌های هوشمند از کار بیفتند.

وی می گوید: “تنها بخشی که همیشه منجر به شکست تست می شود، اتصال بین فیبر و مدار بیرونی است.” “برای یافتن راهی پایدار برای ایجاد ارتباط، این چالش در حال حاضر است.”