الیاف هوشمند

منسوج هوشمند چیست

وظیفه اصلی و مهم منسوجات، حفاظت از بدن ما از شرایط محیطی مانند اشعه های آفتاب، باد سرد، باران و غیره بود. اما منسوجات هوشمند نه تنها وظیفه حفظ ما در شرایط محیطی شدید دارند، بلکه به محافظت و نظارت و گاهی اوقات به درمان آسیب‌ ها یا بیماری‌ ها کمک می‌ کنند این منسوجات با فناوری های جدیدی تولید شده اند و مزایای بیشتر و بالاتری را به پوشنده لباس می‌ دهند و در عین حال از پایداری و استقامت بیشتری برخوردارند که در برخی پوشاک مانند لباس‌های نظامی کاربرد دارد. منسوجات هوشمند از جمله محصولاتی است که از تکنولوژی نانوذرات در زمان تولید استفاده کرده اند. برخی پوشاک با توجه به کاربرد آن نیازمند مقاومت در برابر پرتو فرابنفش و اشعه ایکس هستند که نسل جدید پارچه‌های نانو این نیاز را نیز تامین کرده است همچنین این پارچه ها از ویژگی هایی مانند وزن کم، ضد آب، مقاوم در برابر حرارت، مقاوم در برابر اشعه ایکس و فرابنفش، عدم جذب گرد و خاک نیز برخوردارند. از دیگر ویژگی‌های این الیاف می‌توان به مقاومت در برابر لکه، مقاومت در برابر چین و چروک، ثبات رنگ، مقاومت در برابر حرارت و شعله آتش اشاره کرد.

منسوجات هوشمند می‌ تواند به شرایط محیطی و یا محرک‌ های مکانیکی، حرارتی، شیمیایی، الکتریکی و یا سایر منابع حساس بوده و واکنش نشان دهد. منسوجات هوشمند باید شامل سه جز یعنی حسگرها، عملگرها و واحدهای کنترل باشد.

مواد مورد استفاده منسوجات پوشیدنی هوشمند 

موادی که برای تولید محصولات نساجی هوشمند پوشیدنی به کار می‌ روند می‌ توانند تعامل، برقراری ارتباط و درک داشته باشند.
– الیاف فلزی
– جوهر رسانا
– مواد کرومیک
– پوشش با نانو ذرات
– نیمه هادی های آلی
– موادی که شکل و توانایی نگهداری حافظه دارند
– الیاف نوری
– کامپوزیت های تونل کوانتومی
– پلیمر های ذاتاً رسانا

دسته بندی منسوجات هوشمند

همانطور که ذکر شد منسوجات هوشمند ساختارهائی هستند که شرایط محیطی را احساس، و نسبت به آنها واکنش نشان می‌دهند و بسته به نحوه واکنش، منسوجات هوشمند به چند دسته تقسیم می‌شوند:

۱– مواد هوشمند منفعل (منسوج هوشمند غیرفعال که تنها شرایط محیطی را حس می‌کند)

 این‌ ها موادی هستند که فقط شرایط محیطی و یا محرک ها را درک می‌کنند.
این‌ ها فقط حسگر هایی مثل تغییر رنگ، شکل، مقاومت حرارتی و الکتریکی هستند.
مانند یک پیراهن با مقاومت گرمایی برای ثبت دمای بدن در طول زمان.

۲– مواد هوشمند فعال: (منسوج هوشمند فعال که شرایط محیطی را حس و واکنش نشان می‌دهد)
اگر محرک ها در بخش منسوجات هوشمند منفعل ادغام شوند، به یک پارچه فعال هوشمند تبدیل می‌ شوند چون ممکن است به یک محرک خاص پاسخ دهد.
مانند پیراهنی دمای اطراف را حس می‌ کندو به هنگام دریافت دمای بالا واکنش نشان داده و آستین ها را به سمت بالا می کشاند.

۳– مواد هوشمند: (منسوج هوشمند بسیار فعال که شرایط محیطی را حس و واکنش نشان می‌دهد و خود را با آنها سازگار می‌کند)

 این‌ مواد قادر به اجرای سه عملکرد هستند؛ در ابتدا دارای حسگر هایی هستند که می‌ توانند سیگنال‌ ها را دریافت کنند، سپس بر اساس سیگنال های دریافت‌ شده قادر به واکنش بوده و نهایتا می‌ توانند شکل، اندازه، رنگ یا عمل را مطابق با تابع داده‌ شده تغییر دهند.

۴– مواد با سطح بالاتری از هوش: 

ـ منسوج فوق‌العاده هوشمند که قادر به انجام وظیفه براساس یک طرح از پیش تعیین شده است. (با قابلیت اتصال به رایانه ها و بهره گیری از هوش مصنوعی در حال رشد چشمگیری هستند)

این نوع مواد به طور کامل در تحقیقات فعلی انسان‌ ها دست نیافتنی است و با تحقیق و توسعه در زمینه نساجی و الکترونیک به دست آید. با استفاده از پارچه‌ های هوشمند و یا مواد هوشمند با پیشرفت در خطوط مشترک با کامپیوتر این امر به حقیقت می پیوندد.

کاربرد منسوجات هوشمند

 . نساجی هوشمند چالش های مختلفی را در زمینه های گوناگونی از جمله پزشکی، ورزشی، نظامی و هوافضا ایجاد کرده است

بعنوان مثال برخی الیاف به دلیل نوع کاربرد آن مانند البسه پزشکان نیازمند خاصیت ضدمیکروبی است که این تکنولوژی توانایی برطرف کردن این نیاز را دارد..

برخورداری از البسه‌ای که می‌تواند در سرما صاحب آن را گرم نگه دارد و در گرما خنک کند از دیگر ویژگی‌های جالب البسه هوشمند است که کاربرد فراوانی در صنعت منسوجات دارد. 

همچنین استفاده از خاصیت عبور دهی حرارتی لباس که باعث کنترل هر چه بهتر دمای لباس میگردد در پوشاک ورزشکاران بهترین کاربرد را دارد.