تاريخ النشرة : 04-10-2022
تكتبها هذا الأسبوع: نجوى بيطار

إذا أردنا الكلام عن تاريخ الموضة، هناك الكثير مما يمكن أن يُقال، ومعظمه ممتع، فهذه الصناعة لطالما أبهجت الناظرين، وإن حصرنا ما يمكن أن يُقال في القرن الأخير، سنجد أن أسماء مثل كوكو شانيل وإيف سان لوران وغوتشي وغيرها الكثير، ارتبطت ارتباطاً وثيقاً بازدهار هذه الصناعة وكل الصرعات الجديدة فيها.

لكن ظهور عارضة الأزياء بيلا حديد الأخير، وعلى الرغم من فخامة الاسم، لم يكن هو ما دشّن عهداً جديداً في مجال الأزياء، بل كان البطل والنجم وبلا منازع هو التكنولوجيا، وبحالة بيلا حديد، الطباعة ثلاثية الأبعاد. فقد كان ظهور العارضة خاطفا للأنظار واستمر 8 دقائق ظهرت فيها دون ملابس على خشبة العرض، ليقوم شابان برش مادة بيضاء بوليمرية عليها، ولم تنقضِ الدقائق الثمان، حتى كانت العارضة قد أصبحت ترتدي فستاناً مفصلاً لها بعد أن أضافت إحدى المختصات بعض اللمسات عليه.

يؤذن ذلك بأننا على مشارف عهد جديد في هذه الصناعة، فالدور الذي تؤديه التكنولوجيا في صناعة الملابس لا يقتصر على تطور المواد التي تُصنع منها وتحولاتها الطورية المذهلة التي تتم بصورة آنية، فهذه الصناعة أصبحت تحتفي ورسميا بما يُسمى "الملابس الذكية" وهي تشكل مستقبل هذه الصناعة التي لا يمكن أن نستغني عنها يوماً. يكفي أن تتخيل مثلاً أن ترسل الملابس التي ترتديها في سباق ماراثون، بيانات في الزمن الحقيقي عن لياقتك البدنية لطبيبك المراقب، أو أن تقوم ملابس بضبط درجة حرارتها بما يتوافق والطقس المحيط بها.

كل هذا قد يكون ممكناً اليوم بفضل التكنولوجيا الناشئة التي ندعوها الألياف الذكية.

وسواء أردت تسميتها بالأنسجة الإلكترونية أو الألياف الذكية، يمكن تعريفها بأنها التكنولوجيا التي بدأ تطويرها منذ عقود خلت وما زال تطويرها مستمراً حتى اللحظة. فما هي الأنسجة الذكية؟ وما الذي يجعل منها ذكية؟

ما هي الألياف الذكية؟
التعريف البسيط لهذه الأنسجة هو أنها كل نسيج يحتوي على مكون رقمي. يمكن أن يكون هذا المكون الرقمي رقاقة أو بطارية أو مستشعر (حساس) أو ما شابه. ويتم دمج هذه التكنولوجيا في النسيج من خلال ألياف موصلة، الطباعة ثلاثية الأبعاد متعددة الطبقات، أو غيرها من الطرق. وسواء كان الغرض من تصنيع هذا النسيج ترفيهيّا أو وظيفيّا، أو لدواعي الأمن والسلامة، فإن هذه الأنسجة الذكية تُصنع لتكون هناك مكونات رقمية مدمجة بها تؤمن لمرتديها أو مستخدمها أداءً وظيفيّاً أعلى فعالية وأكثر قيمة. ويمكن أن تستخدم قطاعات مختلفة الأنسجة الذكية، من القطاع الصحي أو السلامة العامة أو الشركات أو لأمور متعلقة بأنماط الحياة.

إضاءة على تاريخ الملابس الذكية
على الرغم من العمل المستمر على تطوير الألياف الذكية، إلا أن الألياف الذكية ليست بالجديدة أبداً، فحقيقةً يمكن العودة بهذه التكنولوجيا إلى القرن السابع عشر، حيث كانت تُصنع المنسوجات من خيوط الذهب لإعطائها لمعاناً. وفي أيامنا الحالية فإننا نستخدم المنسوجات الفضية أو تلك المصنعة من النيكل للموصلية، أما الفكرة وراء المنسوجات المعدنية فموجودة منذ قرون.

إلا أن هذا النوع من المنسوجات لم يشهد تطوراً حتى مطلع القرن العشرين، حين بدأ طلاب جامعة  إم آي تي بتصنيع بزات ذكية للاستخدام العسكري. وفي عام 1996 تم إطلاق ملابس تحجب الأشعة الكهرومغناطيسية. وقد انطلقت صناعة الأنسجة الإلكترونية بين عامي 2000-2009 من قبل شركة E-Textile Lounge ، وفي العقد ذاته انطلقت شركة Plug and Wear والتي قامت ببيع المواد الموصلة لأغراض الحياكة والنسج.

وفي عام 2011، بدأت شركة MICA Fiber باستكشاف المنسوجات والإلكترونيات، ما أسفر عن تصنيع قفازات Midi Puppet Glove. وبعد عام من ذلك، أطلقت شركة Drexel مختبرها Haute Tech Lab، والذي عمل على دراسة الألياف الذكية والصناعات الإضافية للأنسجة. وفي عام 2014، قدمت Dupont حبرها الموصل والقابل للتمدد في Printed Electronics 2014. وفي العام ذاته أطلقت Bebop Sensors تقنية قابلة للارتداء ودارات نسيجية مطبوعة باستخدام حبر دوبونت الموصل.

وفي عام 2015، تضافرت جهود كل من رالف لوران وأو إم سيجنال في Polotech Shirt وكشفت ZSK عن منسوجات موصلة أيضاً.

إلى أين وصلنا الآن؟
في العام الراهن، تعمل شركات كجوجل وليفي معاً على إنتاج سترة ذكية تستخدم تكنولوجيا بروجيكت جاكارد من جوجل، وهي عبارة عن نسيج ذكي يغلف سترة بمتحكمات تعمل باللمس. كما تستخدم السترة تقنية البلوتوث والأسلاك الموصلة للتواصل مع تطبيق على الهاتف الذكي.

كما تقدمت كل من مايكروسوفت وأبل للحصول على براءات اختراع متعلقة بتطوير الألياف الذكية، وقد قامت أبل بدمج تكنولوجيا المراقبة الصحية في الملابس. وعملت مايكروسوفت على دمج تكنولوجيا الحياكة الذكية في المنسوجات لأداء وظائف تتطلب طاقة كهربائية.

يمكن برمجة الأنسجة الذكية اليوم لمراقبة العديد من الأمور مثل المؤشرات الحيوية والحالة الحيوية، كما يمكنها أن تعطي قياسات آنية لمعدل ضربات القلب لترسل البيانات آنياً إلى الطبيب المشرف على مرتدي هذه الملابس.
أي أن إمكانيات هذه الملابس على صعيد الرعاية الصحية غير محدودة على وجه الخصوص.

أنواع الألياف الذكية
يمكن تقسيم الألياف الذكية إلى صنفين:

1. المنسوجات الذكية لأغراض جمالية: وهي مصنعة بشكل أساسي لأغراض الأزياء والموضة أو لأغراض تصميمية. تتضمن هذه الألياف تلك المستخدمة في صناعة الأحذية الرياضية التي تُصدر ضوءاً، أو الألياف التي تغير لونها بتغير درجة حرارة الجسم أو أي تكنولوجيا يمكن أن تضيف للمستخدم تجربة استخدام تتعلق باستشعار مقاييس متعددة عبر استخدام الإضاءة وإصدار الأصوات أو تغيير الألوان أو غيرها.
2. المنسوجات الذكية غرضية الاستخدام: وهي ألياف تركز على تحسين الأداء عبر مساعدة المرتدي على تحسين تجربته كمستهلك بالاعتماد على مؤشرات حيوية بشرية، كدرجة الحرارة والتنفس ومعدل ضربات القلب وغيرها. وقد تتضمن بعض أمثلتها الألبسة التي يمكنها أن تعدل درجة حرارة الجسم الداخلية أو الألبسة التي يمكنها حماية مرتديها من الإشعاعات السامة أو المخاطر البيئية الأخرى.

كذلك يمكن من حيث الوظيفة تقسيم الأنسجة الذكية إلى ثلاثة أقسام:

1. الجيل الأول (الأنسجة الذكية السلبية): وهي أنسجة يمكن أن تجمع بيانات حول الظروف البيئية. وتحتوي مثل هذه الأنسجة على مستشعرات فقط ومنها الألبسة التي تحمي من الأشعة فوق البنفسجية، والألبسة المعالجة بالبلازما، أو الألياف التي تحتوي على حساسات بصرية.
2. الجيل الثاني (الأنسجة الذكية الإيجابية): تحتوي هذه الأنسجة على مستشعرات ومحركات، وهي تضمن شكلاً من أشكال الذاكرة، ويمكنها أن تغير لونها وأن تنظم درجات الحرارة وتقاوم الماء، وغير ذلك.
3. الجيل الثالث (الأنسجة فائقة الذكاء): يمكن لهذا الشكل المتقدم من الأنسجة أن يجمع بيانات مختلفة ويمكنه التنبؤ بالظروف الخارجية ثم العمل على التلاؤم معها دون أن يتطلب ذلك ضبطاً مبدئيا. يمكن أن يعمل هذا النوع من الأنسجة كرقاقة حاسوبية مدمجة في الدماغ، ومنها البذات الفضائية والسترات الموسيقية وغير ذلك.

الأهم: التطبيقات العسكرية
تحول الأنسجة الذكية السترات (وخاصة العسكرية منها) لمصدر بيانات يمكن نقلها من إلى مرتديها. وقد طورت إم آي تي تكنولوجيا يمكنها تحويل الألبسة إلى حواسيب قابلة للارتداء باستخدام الأنسجة الذكية. ويمكن أن تستخدم الجيوش الأنسجة الإلكترونية لتغذية المستشعرات التي تجمع البيانات عن المرتدي والبيئة التي تحيط به لتنقلها إلى مقر العمليات الرئيسي.

يمكن للنسيج أن ينبه مرتديه أيضاً للمخاطر المحتملة كالهجوم الكيميائي. ويمكن أن تكشف عن موقع مرتديها لباقي أعضاء الفريق ومراكز العمليات. كما أن هناك أبحاث تدمج تكنولوجيا النانو في الألياف الذكية، حيث تحتوي على مئات الشرائح المصغرة السيليكونية التي يمكنها أن تحافظ على اتصال مستمر حين يمر فيها حقل كهربائي.

يمكن لهذه التكنولوجيا أيضاً أن تساعد تطبيقات الذكاء الاصطناعي بما أنها يمكن أن تجمع البيانات التي يمكن أن تفسرها الخوارزميات في مراحل لاحقة لتحري التغيرات التي طرأت على المستخدم أو على البيئة المحيطة. كما يمكنها -بما أنها يمكن أن تجمع المؤشرات الحيوية- أن تنقل الحالة الصحية للمستخدم إلى مركز العمليات.

حدث ظهور بيلا حديد وإيلون ماسك في الأسبوع ذاته، يخبرنا أننا على مشارف عهد تكنولوجي جديد كليّاً و.. متسارع للغاية.