إن استخدام الألياف الموصلة في المنسوجات الإلكترونية لإنشاء وظائف التفاعل بين المعلومات البشرية والحاسوبية-يحظى بفرصة تطوير جيدة

Dec 12, 2022

ترك رسالة

الجهاز الذكي الذي يمكن ارتداؤه هو عبارة عن محطة أجهزة تجمع بين تقنيات الوسائط المتعددة وأجهزة الاستشعار والاتصالات اللاسلكية مع ملابسنا اليومية لتحقيق تفاعل المستخدم والترفيه الحياتي ومراقبة جسم الإنسان ووظائف أخرى. ويتميز بالخاصيتين التاليتين: أولاً، إنه جهاز يجمع بين البرامج والأجهزة التي يمكنها تحقيق جمع البيانات وتخزينها وحسابها؛ ثانيًا، يقوم بدمج تكنولوجيا الاستشعار والاتصالات اللاسلكية وغيرها من التقنيات في بعض الأجهزة المرنة التي يرتديها الأشخاص في حياتهم اليومية، مما يعزز التفاعل بين الأشخاص والمعدات.


على سبيل المثال، يمكن للضمادة الذكية التي طورتها إحدى الشركات تضمين مجموعة متنوعة من أجهزة الاستشعار في النسيج، والتي يمكنها اكتشاف عدد البكتيريا والرطوبة وتركيز الأكسجين وما إلى ذلك، وتسجيلها في الكمبيوتر لتوفير المزيد من البيانات في الوقت الفعلي- للمرضى وتقديم المزيد من الأفكار لخطط العلاج. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تساعد "القمصان الذكية-" الطاقم الطبي في اكتشاف المؤشرات الفسيولوجية مثل ضربات القلب، ودرجة حرارة الجسم، وضغط الدم، والتنفس لدى المرضى. يمكن أيضًا استخدام نفس الشيء لاكتشاف الحالة البدنية ووظائف تفاعل معلومات الكمبيوتر-الإنسانية-في الوقت الحقيقي للطيارين ورواد الفضاء والرياضيين.


من أجل تطبيق التكنولوجيا الجديدة للنسيج الإلكتروني من الألياف الموصلة، ظل الناس يتطورون ويتكررون باستمرار منذ السبعينيات. ومع تعميق الأبحاث، تم تطوير أنواع مختلفة من الألياف الموصلة تدريجيًا، والتي تلعب دورًا مهمًا في مختلف المجالات. .


أول ألياف موصلة تم إنتاجها كانت ألياف الفولاذ المقاوم للصدأ Brunsmet التي أنتجتها شركة Brunse ick في الولايات المتحدة. وهي عبارة عن ألياف مصنوعة من أسلاك الفولاذ المقاوم للصدأ التي يتم تمريرها بشكل متكرر عبر قالب وتمديدها بدقة. وفي وقت لاحق، قام بعض الأشخاص بخلط مسحوق معدني في شرائح بوليمر ثم قاموا بغزلها إلى ألياف موصلة. وفي الوقت نفسه، كانت هناك أيضًا طرق لنسج الألياف الموصلة عن طريق ترسيب مسحوق معدني مسامي في الألياف.


ومع ذلك، فإن هاتين الطريقتين لهما أوجه قصور واضحة. خيوط الألياف الموصلة المصنوعة عن طريق خلط مسحوق معدني سوف تسد فتحة المغزل أثناء النسج. إذا تم استخدام مسحوق معدني مسامي للترسيب، فلن تكون عملية التصنيع أكثر تعقيدًا فحسب، ولكن الأهم من ذلك أنه سيكون هناك بعض الضرر لأداء خيوط الألياف.


مع المزيد من الأبحاث التي أجراها الناس، تم اقتراح بوليمر يحتوي على مادة بوليمر موصلة كعامل موصل. على الرغم من أن هذا البوليمر الموصل يعمل على تحسين التوصيل الكهربائي لمحور الألياف، إلا أنه يمكنه توصيل الكهرباء دون إضافة مواد أخرى، ولكن هذا المكون بالكامل من ألياف موصلة مصنوعة من بوليمرات موصلة غير مناسب لمعظم تطبيقات النسيج وفائدتها محدودة.


يتم دمج البوليمر العالي للمكون الموصل والبوليمر -الذي يشكل الألياف وغزلهما لتحضير الألياف الموصلة المركبة. في الوقت الحاضر، تختلف تكنولوجيا الألياف الموصلة، كما تختلف الصناعات التي تم تصديرها وتطبيقها لأول مرة.


إذا أخذنا الألياف الموصلة من شركة Dalian Yibang SYSCOM كمثال (شركة مصنعة أكثر تقدمًا للألياف الموصلة في أوروبا)، فإن تقنيتها الفريدة يمكنها طلاء المعدن بشكل موحد وثابت على ركائز غير معدنية مختلفة-لتكوين ألياف موصلة، وهو ما يجب أن يقترحه مختبر القوات الجوية الأمريكية وفقًا لمتطلبات التصميم، فقد تم الانتهاء من تطوير مجموعة متنوعة من خيوط الألياف المعدنية الخفيفة للغاية-. توجد ألياف موصلة من Agsis® مناسبة لمعدات النسيج التقليدية المستخدمة في الأجهزة الذكية القابلة للارتداء. فهو يجمع بين مرونة ألياف النايلون التقليدية وموصلية الفضة وفضتها. يوفر الجمع بين الخصائص المضادة للميكروبات حلاً قابلاً للتطبيق للتصميمات القابلة للارتداء المطلوبة. يمكن تطريزه أو حياكته أو خياطته أو نسجه دون قيود التصميم، كما أنه يتفوق على المنتجات المماثلة بمتانة أفضل وموصلية أعلى.


يمكن أيضًا استخدام الألياف الموصلة الذكية في الصناعات الدفاعية والعسكرية، وأشباه الموصلات، وتصنيع الإلكترونيات، وصناعة الطاقة، وصناعة السيارات، والمعدات الرياضية، وما إلى ذلك. المنسوجات الموصلة المصنوعة من الألياف الموصلة، حيث يمكن للألياف الموصلة إرسال إشارات كهربائية من أجهزة الإدخال إلى جهاز الإخراج المناسب لديه احتمال تطبيق جيد.


إرسال التحقيق