دنیای جدید منسوجات الکترونیک: خودروسازی، روباتیک و فراتر از آن

به گزارش سرویس اطلاع‌رسانی نساجی امروز،   تصور مردم در مورد این منسوجات این بود که آن ها از فیلم ها علمی تخیلی بیرون آمده اند و یا به صورت عوامانه تر آن ها یکی دیگر از ترندهای فشن هستند. در طول نه سال گذشته به سختی کار کرده ام تا ثابت کنم منسوجات الکترونیک تنها برای کت واک ها طراحی نشده اند بلکه یکی از محصولات تاثیرگذار برای استفاده در بخش های مختلف نظیر خودروها، تجهیزات پزشکی و سایر کالاهای ضروری می باشند. ساده این که منسوجات الکترونیک فناوری پایه ای هستند که امکان ادغام اجزای الکترونیکی با کالاهای لطیف و غیرسخت را برای ما فراهم می کنند. من اعتقاد دارم که این منسوجات روزی اساس رابطه بین انسان و ماشین خواهند شد.

در حالی که بسیاری به منسوجات الکترونیک به عنوان یک فناوری آزمایشگاهی نگاه می کنند، تیم ما در شرکت Loomia آن را راهکاری برای مهندسان و طراحان می داند که به کمک آن می توانند ترکیب مناسبی از خواص مکانیکی و الکتریکی را در محصولات خود ایجاد نمایند. راهکارهای فعلی موجود در بازار به اندازه کافی انعطاف پذیر نیستند و یا این که دارای عملکرد الکتریکی ضعیفی می باشند. طراحان و مهندسان به محصولی نیاز دارند که محدوده شعاع خم شدگی آن بالاتر بوده و سیم های مزاحم کمتری داشته باشد و بتوان آن را به راحتی درون مواد اولیه مختلف قرار داد. بسیاری از منسوجات الکترونیک مانند لایه الکترونیک لومیا(LEL) با قیمتی مقرون به صرفه این ویژگی ها را داشته ضمن این که مقیاس پذیر نیز  هست.

منسوجات الکترونیک به دلایل متعددی برای ما مفید هستند. این منسوجات در عین این که سبک(به دلیل کم شدن وزن رسانا) و سخت می باشند، در فرایند تولید آن ها نیز به کار دستی کمتری نیاز است. ممکن است منسوجات الکترونیکی پیچیده به نظر برسند اما ایده آن ساده است؛ با استفاده از این منسوجات داشتن کالاهای نرمی که نیاز دارند کارکرد الکتریکی داشته باشند، ساده می شود. برای مثال یکی از پروژه هایی که در آن با شرکت آنالوگ دیوایسز همکاری شد تی شرت هایی بودند که نیاز به شارژ شدن داشتند.

بسیاری از افراد حاضر در این صنعت و یا حتی خارج از آن مدام از من می پرسند اگر نتوان از منسوجات الکترونیکی در فراک های مد روز استفاده کرد پس کاربرد آن ها کجاست؟ پاسخ من به آن ها این است که موارد کاربرد منسوجات الکترونیک بسیار گسترده تر از آن چیزی است که بتوان تصور کرد. از این فناوری می توان در بخش های مختلفی نظیر منسوجات داخلی خودرو، روباتیک، منسوجات پزشکی و بسیاری موارد دیگر استفاده کرد. این منسوجات را می توان برای ایجاد حرارت، نور و قابلیت های حس کردن در محصولات مختلف مورد استفاده قرار داد. برای مثال کاربرد منسوجات الکترونیک در اجزای داخلی خودرو و هواپیما می تواند برای گرم کردن صندلی، رابط بین انسان و ماشین(مانند دکمه های نور پس زمینه) و سنسورهای نرم باشد.

پروژه های تاییدکننده کانسپت

ما بر روی پروژه های مختلفی با شرکت های کووسترو، هیوندایی و فستو همکاری داشته ایم.

پروژه مربوط به شرکت های کووسترو و هیوندایی ارایه راهکارهایی برای منسوجات داخلی خودرو بود. در رابطه با شرکت کووسترو پروژه مورد نظر طراحی یک سیستم باریک ایجاد نور و حرارت بود که باید به حدی باریک می بود که می شد آن را درون رول آپ سان روف جا داد. آن ها پیش از این همکاری در صدد یافتن فناوری بودند که با آن بتوان عملکردهایی را به فیلم ها اضافه کرد و امکان ایجاد نور و حرارت را درون خودرو به ویژه خودروهای الکتریکی فراهم نمود. فناوری LEL ما تمام این ویژگی ها را داشت.

پیش از همکاری با شرکت کووسترو شرکت هیوندایی سفارش پنل های در تولیدکننده نور و حرارت را به ما داده بود. آن ها به دنبال کانسپت های نوآورانه و به کارگیری سطوح هوشمند در خودرو بودند. لایه الکترونیک لومیا به طور مستقیم در زیر رودری(قسمت داخل درب خودرو کنار داشبور که بیشتر کنترل ها و قسمت های تزیینی روی آن قرار دارد) قرار می گیرد و با کمترین ابزار سطح هوشمند ایجاد می کند. این دو مورد مثال هایی است که نشان می دهد منسوجات الکترونیکی تا چد اندازه می توانند در کالایی که ما روزانه از آن استفاده می کنیم، ایجاد ارزش کنند.

حوزه دیگری که می توان از منسوجات الکترونیک در آن استفاده کرد روباتیک است که پیش از تحقیق در مورد موارد کاربرد احتمالی حتی متوجه آن نشده بودیم. از فناوری منسوجات الکترونیک در روباتیک معمولا برای حس کردن، کنترل دمای صنعتی ، کابل های نیرو و داده در فناوری های پوشیدنی استفاده می شود. طراحی مکانیکی آن ها به گونه ای است که عملکرد محصول را به سطح بالاتری ارتقا می دهد و در نتیجه برای مواردی که نیاز به حرکت یکپارچه دارند مانند روباتیک مناسب است.

همکاری ما با شرکت فستو-پیشرو در عرصه روباتیک-با هدف توسعه یک ماتریس فشار 113 نقطه ای، طراحی دستکش، لوگوی نور پس زمینه و به کارگیری تخته مدار چاپی در بازوی روبات بوده است. روبات Bionic Mobile Assistant  به صورت خودگردان در سه جهت حرکت می کند، قادر به شناسایی مستقل اشیاست، گیره خود را با شئی مورد نظر تنظیم و به صورت مشترک با انسان کار می کند.در حالی که بعضی افراد از رشد و توسعه روباتیک وحشت دارنداما روبات ها می توانند با ساده کردن امور زندگی انسان ها را بهتر کنند.

 نقشه راه

فعالیت در یک زمینه کاری جدید همواره با چالش ها و قلمروهای ناشناخته ای همراه است. بعضی از بزرگ ترین چالش ها و موانع از نبود تست ها و استانداردهای مناسب در صنعت سرچشمه می گیرند. ما در توسعه بسیاری از محصولات با موانعی روبرو شدیم که حتی از نحوه ارزیابی موردی اطلاعی نداشتیم و ناچار بودیم برای خلق استانداردها خودمان از صنایع دیگر وام بگیریم. به نظر من داشتن یک ذهنیت مهندسی و طرح ترکیبی از اهمیت زیادی برخوردار است؛ بعضی مواقع راهکار مورد نظر به طراحی مربوط می شود و گاهی نیز به مهندسی. مهم ترین چیزی که یاد گرفتیم این بود که تجربه و مداومت بسیار مهم و در بعضی مواقع راه حل مشکل چیزی مابین این دو است.

ما همواره به دنبال ایده های نو برای فناوری خود هستیم و مایلیم تا برای حل مشکلات واقعی ایده های جدیدی را توسعه دهیم. برای مثال پتوی مجهز به سنسور فشار منسوجات الکترونیک و واحدهای گرم کننده برای افراد مبتلا به زوال عقل طراحی کرده ایم که هم برای راحتی بیمار مناسب است و هم می توان با آن وضعیت بیمار را بررسی کرد. گرم و ایمن نگه داشتن این بیماران دو نکته مهم در ارتباط با آن هاست که به نظر می رسد هر دوی آن ها با پتوی جدید قابل حل می باشد.

ما هم مانند بیشتر طراحان و مهندسان در دوران پاندمی نگرانی هایی داشتیم و برای خلق محصولات جدید مشتاق بودیم. در زمان قرنطینه ناگهان این فکر به ذهنمان خطور کرد که شاید بتوان از LEL برای کشتن ویروس کرونا استفاده کرد. فناوری LEL را می توان درون یک دستکش و یا یک تشک به کار گرفت. یکی از مهم ترین یافته های ما در این مسیر این بود که دمای مورد نیاز برای کشتن ویروس در این فناوری قابل دستیابی است. علاوه بر آن فناوری ما را می توان در هر محصول بر پایه منسوجی به کار گرفت که آن را برای استفاده در تجهیزات محافظت شخصی مناسب می سازد. در حالی که این ایده هنوز به طور کامل توسعه نیافته اما زمینه سازی آن انجام شده و نقاط داده برای استفاده در یک حمله پاندمی دیگر آماده است.

به گفته شرکت فناوری IDTechEx ما در 97 درصد از عمر خود با منسوجات در تماس هستیم، چه می شد اگر این منسوجات به غیر از پوشاندن بدن ما عملکرد دیگری هم داشتند؟

منسوجات الکترونیک چیزی فراتر از یک استیتمنت مد هستند و اگر قرار باشد این صنعت رشد و توسعه پیدا کند باید به دنبال چیزی فراتر از شلوارهای روشن شونده باشیم. این فناوری قابلیت حل مشکلات بزرگ و واقعی در جهان را دارد و می تواند زندگی ما را ساده تر کند و این کار را راحت تر از فناوری هایی که در حال حاضر از آن ها استفاده می کنیم، انجام می دهد.

در حالی که احتمالا نبود یک برنامه تجاری سازی صریح و استانداردسازی در صنعت مانع از استفاده گسترده این فناوری می شود، توسعه استانداردها به ما انگیزه بیشتری می دهد و در نتیجه عرضه فناوری در بازار را ساده تر خواهد کرد. این در واقع قدم بعدی ماست. طلب من از صنعت این است: بیایید با کمک منسوجات الکترونیک محصولات بیشتری از نسل آینده بسازیم.