کمپانی تحقیقاتی مارکتز اند مارکتز پیش بینی می کند ارزش بازار منسوجات هوشمند تا سال 2020 به 72/4 میلیارد دلار برسد.
ترجمه: آزاده موحد
این گروه از منسوجات قادرند عملکرد و سودمندی پارچه های معمولی را افزایش دهند. کمپانی Pireta در حال توسعه یک فناوری در همین رابطه می باشد.
به گزارش سرویس ترجمه نساجی امروز، این کمپانی انگلیسی که به طور رسمی در نمایشگاه IDTechEx در شهر سانتاکلارا راه اندازی شده است، شرکت اسپین اوت آزمایشگاه ملی فیزیک(NPL) می باشد. ایده اولیه آن از همین آزمایشگاه شکل گرفته و با مشاهده فرصت ایجاد شده برای تجاری سازی فناوری های موجود در سال 2017 تاسیس شده است.
تحقیق و توسعه بر روی این فناوری چندین سال است که ادامه دارد. فناوری جدید در آزمایشگاه ملی فیزیک به مرحله بلوغ خود رسیده و اکنون کمپانی پیرتا آن را تجاری سازی کرده است.
چالش های موجود
برای ایجاد منسوجات هوشمند و الکترونیک باید با ایجاد رسانایی بین اجزای الکترونیکی ارتباط برقرار کرد و یک مدار به وجود آورد. در حال حاضر دو راه برای انجام این کار وجود دارد: یکی استفاده از نخ های رسانا و دیگری استفاده از جوهرهای رسانا.
با بخیه زدن یا قلابدوزی نخ ها یا سیم های رسانا بر روی پوشاک می توان یک الگوی رسانا ایجاد کرد اما این کار مقیاس پذیر نیست. نخ ها را می توان با روش بافندگی تاری پودی نیز در لباس به کار گرفت اما مشکل اینجاست که الگوهای ایجاد شده با این روش محدود هستند. انتخاب نخ های رسانا نیز محدودیت هایی دارد چون این نخ ها بر زیردست و آویزش پارچه و نحوه عملکرد لباس تاثیر می گذارند.
برای ایجاد منسوجات الکترونیک از جوهرهای رسانا نیز می توان استفاده کرد. این جوهرها بر روی سطح منسوج به کار می روند. در کل این جوهرها را باید بر روی نوعی از زیرلایه پلاستیکی به کار گرفت اما مشکل دوباره اینجاست که تاثیر مخربی بر زیردست، آویزش و قابلیت کشسانی ماده اولیه بر جای می گذارد. بدیهی است که در این فناوری ها مشکلاتی وجود دارد که باید بر آن ها غلبه کرد.
در فناوری پیرتا به جای اضافه کردن چیزی به پارچه، هر کدام از الیاف موجود در منسوج را به طور جداگانه با یک لایه نازک از فلز پوشش دهی می کنند و از این طریق خود پارچه دارای خاصیت رسانایی می شود.
فناوری پیرتا
کمپانی پیرتا با افزودن الگوهای فلزی رسانا و بادوام به منسوجات بدون آن که در زیردست یا کارایی آن ها تغییری ایجاد کند، باعث ایجاد یک روش جایگزین شده است.
با استفاده از این فناوری می توان سیستم های الکترونیکی را سر هم و در طیف گسترده ای از پارچه ها بین آن ها ارتباط ایجاد کرد و در واقع نسل جدیدی از منسوجات الکترونیک و لباس های هوشمند را به وجود آورد.
در فناوری پیرتا الیاف با پوشش نازکی از فلز پوشش دهی می شوند. این پوشش به قدری نازک است که مشکلی در حرکت، خم شدن و رفتار طبیعی الیاف به وجود نمی آورد. در نتیجه با بلند کردن پارچه ای که از این الیاف تهیه شده است، هیچ تغییری احساس نخواهد شد. پوشش فلزی قابلی دیدن هست اما نمی توان آن را در زیر دست احساس کرد.
فناوری پیرتا در یک فرایند پنج مرحله ای بر روی الیاف به کار گرفته می شود. مرحله اول آماده سازی پارچه است؛ دوم یک عامل شیمیایی بر روی پارچه به کار گرفته می شود؛ پس از آن یک کاتالیزور در محل مورد نیاز بر روی ماده اولیه چاپ می شود؛ مرحله چهارم قرار دادن پارچه در مخزن آبکاری است که در آن رسوبات مس بر روی نقاطی که کاتالیزور بر روی آن چاپ شده ته نشین می شود و در نهایت فلز مس ته نشین شده بر روی پارچه به منظور جلوگیری از اکسیده شدن با لایه بسیار نازکی از نقره پوشانده می شود.
خاصیت کشسانی پارچه پس از انجام تمامی مراحل فوق بر روی آن، همچنان حفظ می شود. علاوه بر آن تغییری نیز در تنفس پذیری آن حاصل نشده و مانند هر لباس دیگری قابل شستشو می باشد.
کاربردها
با استفاده از فناوری پیرتا امکان سرهم بندی سیستم های الکترونیکی بر روی منسوج وجود داشته و زمینه کاربردی آن منسوج هوشمند نیز به مشتری بستگی دارد.
در حال حاضر این فناوری تقریبا در مراحل ابتدایی خود قرار دارد و کمپانی با شرکت های مختلفی از بخش های گوناگون همکاری می کند. بخش بهداشت و درمان و تجهیزات پزشکی، ورزش و تناسب اندام و ارتش از بخش های مختلفی هستند که منسوجات هوشمند پیرتا در آن ها کاربرد دارد. از این فناوری می توان در هر زمینه ای استفاده کرد از اندازه گیری ضربان قلب گرفته تا فشار خون و عملکرد ماهیچه ها. همچنین می توان از آن برای تحریک ماهیچه ها و گرم کردن بدن نیز استفاده نمود.
به منظور ارتقای فناوری پیرتا می توان اجزای الکترونیکی یا سنسورهایی را بر روی لباس توزیع کرد. داده ها معمولا به صورت بی سیم به گوشی همراه یا دستگاه سفارشی ضبط اطلاعات منتقل شده و جمع آوری می شوند. داده ها را می توان بر روی این دستگاه ها مشاهده و تفسیر کرد.
ترندی که در حال حاضر در صنایع الکترونیک وجود دارد قابلیت انعطاف پذیری، شکل دهی و کشسانی اجزای الکترونیکی است. چالش اصلی موجود در رابطه با منسوجات الکترونیکی و پوشاک هوشمند ایجاد ارتباط بین اجزای الکترونیکی بدون تاثیرگذاری منفی بر روی کارایی پارچه و لباس می باشد. پیرتا راه حل موجود برای این مشکل را ارایه داده است.
مقیاس پذیری و هزینه ها
هر فناوری جدیدی که وارد بازار می شود معمولا هزینه زیادی را هم با خود به همراه می آورد البته فناوری پیرتا نسبت به فرایندهای جایگزین ارزان تر است. قیمت گذاری دقیق این محصول مشکل است چون به اندازه و تراکم الگوی چاپ شده بستگی دارد.
در این فرایند از مواد شیمیایی بر پایه آب استفاده می شود چون کار با آن ها به نسبت ساده است. ماده اولیه یعنی مس نیز ارزان و در دسترس می باشد. نکته مهم دیگر این که تجهیزات موجود برای انجام این فرایند کافی بوده و دیگر نیازی به طراحی تجهیزات جدید نیست.
فناوری پیرتا را می توان در مراحل مختلفی از فرایند تولید به کار گرفت. می توان آن را به روش غلتک به غلتک بر روی منسوج اصلی ، تکه های بریده شده از پارچه یا پوشاک نهایی به کار گرفت.
این فرایند از نظر مقیاس پذیری انعطاف پذیر بوده و هزینه تامین مواد اولیه و تجهیزات آن نیز اقتصادی است.
دسترس پذیری
به گزارش کمپانی پیرتا محصولات مجهز به فناوری جدید تا نیمه دوم سال 2019 وارد بازار خواهند شد. مذاکراتی با بعضی از فروشندگان بزرگ پوشاک انجام شده که به موجب آن، آن ها نیز محصولاتی را با استفاده از این فناوری برای عرضه در خیابان های اصلی انگلیس و سایر کشورها تولید خواهند کرد. محصولات مربوط به ورزش و سلامت تخصصی تر خواهند بود.
آینده منسوجات هوشمند
پیش بینی در مورد منسوجات هوشمند و این که از چه زمانی قرار است به جزیی از زندگی روزانه ما تبدیل شوند، دشوار است.
یک گروه از تحلیل گران با نام IDTechEX عقیده دارند که منسوجات هوشمند چندین سال است که بیشتر در وضعیت فشار از سوی تامین کننده قرار دارند تا تقاضا از سوی بازار اما در حال حاضر در نقطه ای ایستاده ایم که تقاضای بازار در حال رشد و افزایش می باشد.
هرچند که پیش بینی آینده مشکل است اما انتظار می رود طی دو تا سه سال آینده بیشتر شاهد عرضه و فروش این محصولات باشیم. رفتن به فروشگاه پریماک(یک خرده فروشی لباس بین المللی) و خرید چنین لباس هایی یک شبه اتفاق نمی افتد. رواج فناوری های پوشیدنی نظیر اپل واچ و فیت بیت به افزایش تقاضا برای منسوجات هوشمند کمک می کند.