هذا الرؤية المستقبلية أصبحت أقرب إلى الواقع بفضل بحث رائد من معهد «ماساتشوستس للتكنولوجيا» (MIT). طور فريق العلماء جهاز كمبيوتر مستقل وبرمجي مدمج داخل ألياف مرنة، ما يمهد الطريق لأقمشة ذكية يمكن أن تحدث ثورة في كيفية التفاعل مع التكنولوجيا ومراقبة الصحة.
على عكس الأجهزة القابلة للارتداء التقليدية كالساعات الذكية أو أجهزة تتبع اللياقة البدنية التي تقتصر على نقطة واحدة في الجسم، يتم نسج ألياف الكمبيوتر هذه مباشرة في الملابس. وهذا يسمح لها بتغطية مساحات أكبر من الجسم، مما يوفر فهماً أكثر شمولاً لفسيولوجيا الإنسان. كما أن هذه الألياف، التي تكاد تكون غير محسوسة لمن يرتديها، قابلة للغسل ما يجعلها عملية للاستخدام اليومي.
ما دور الألياف المرنة؟
يقول يوئيل فينك، أستاذ علوم وهندسة المواد في معهد «ماساتشوستس للتكنولوجيا» والمؤلف الرئيسي للدراسة أن أجسادنا تبث غيغابايتات من البيانات كل ثانية عبر الجلد، كالحرارة والصوت والإشارات الكيميائية الحيوية والإمكانات الكهربائية والضوء. تحمل جميعها معلومات قيمة عن صحتنا وأنشطتنا. لسوء الحظ، يتم فقدان معظم هذه البيانات في الملابس التي نرتديها. يضيف: «ماذا لو استطعنا تعليم ملابسنا على التقاط هذه المعلومات وتحليلها ونقلها؟».
اختبار عملي
ويضيف فينك: «في المستقبل غير البعيد، ستسمح ألياف الكمبيوتر بتشغيل التطبيقات والوصول إلى خدمات الرعاية الصحية مباشرة من خلال ملابسنا. نحن متحمسون لرؤية هذا المستقبل يتشكل من خلال تعاوننا مع الجيش الأميركي والبحرية».
عقد من الابتكار
كان أحد التحديات الرئيسية هو عدم التطابق الهندسي بين الشكل الأسطواني للألياف والتصميم المسطح للرقائق الدقيقة التقليدية. للتغلب على ذلك، طور الباحثون تقنية جديدة تسمى تصميم «ماكي»، تستخدم لوحة توصيل مرنة لتحويل التصميم الثنائي الأبعاد للأجهزة الدقيقة إلى شكل أسطواني ثلاثي الأبعاد. سمح هذا الابتكار بتضمين عناصر حوسبة متقدمة، مثل وحدات التحكم الدقيقة وأجهزة استشعار «البلوتوث»، في الألياف. كما قام الفريق بالتحول إلى مادة لدنة حرارية أكثر مرونة، مما جعل الألياف قابلة للتمدد بأكثر من 60 في المائة دون فقدان الوظائف. سمحت هذه المادة، جنباً إلى جنب مع عملية السحب الحراري التي طورتها مجموعة «Fibers@MIT»، بإنشاء ألياف قابلة للغسل في الغسالة يمكن دمجها بسلاسة في الملابس اليومية.
من المختبر إلى العالم الحقيقي
يشرح فينك أنه عندما تعمل الألياف الموجودة على أطراف مختلفة بشكل جماعي، تصل دقتها في تحديد الأنشطة إلى ما يقرب من 95 في المائة. وهذا يظهر قوة الحوسبة الموزعة داخل قطعة الملابس، حيث تعمل الألياف معاً دون الحاجة إلى أسلاك أو اتصالات خارجية. في المستقبل، يهدف الفريق إلى تضمين أجهزة دقيقة إضافية في الألياف، مما يعزز قدراتها بشكل أكبر. كما يستكشفون استخدام هذه الأقمشة الذكية في بيئات أخرى عالية المخاطر، مثل الرعاية الصحية والاستجابة للكوارث.
الطريق إلى الأمام
يمثل هذا البحث خطوة كبيرة نحو مستقبل تكون فيه ملابسنا ليست مجرد قطع سلبية، بل عنصر فاعل في صحتنا وسلامتنا. يرى هؤلاء العلماء أن التقاء الألياف والأقمشة التقليدية مع الحوسبة وتعلم الآلة قد بدأ للتو. (العربية)