الملابس التي ترتديها ليست ملابس ذكية، إذ يفتقر مزيج القطن والخيوط الاصطناعية إلى أي نوع من أجهزة الاستشعار بداخلها. لكن العلماء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا لديهم رأي آخر.
استخدم باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا خيوطًا بلاستيكية مصممة على نحو فريد يصبو إلى نسيج متماسك، يُسمى النسيج 3 DKnITS وتتخلله مستشعرات الضغط.
طوّع الباحثون هذه المواد في تجاربهم لصنع الأحذية والسجاد، ثم قرنوا المادة بعتاد وبرنامج (Hardware and Software) ينطوي على مكون التعلم الآلي.
يقيس مكون التعلم الآلي ويفسر البيانات الواردة من مستشعر الضغط، ويستخدمها للتنبؤ بحركات الشخص. سيلقي الباحثون الضوء على تصميمهم في مؤتمر جمعية آي تربل إي المعنية بالطب والبيولوجيا وهي مجموعة مُكرسة لدراسة الهندسة الطبية الحيوية.
قد تكون المنسوجات الذكية التي تستشعر خطوات المستخدمين ذات نفع في الرعاية الصحية، لمراقبة كيفية المشي أو معدل الحركة بعد الإصابة مثلًا.
يمكن أن يرتديها الرياضيون لتلقي ملاحظات على تحركاتهم، أو يمكن استخدامها لإنشاء واجهة مستخدم أفضل بألعاب الفيديو.
في أثناء عملية اختبار تلك التكنولوجيا، ربط الباحثون المنسوجات بلعبة فيديو تسمى ماينكرافت، واستخدموها وحدة تحكم للتنقل عبر العالم الافتراضي.
يمكن للنسيج معرفة ما إذا كانت القدمان ستتجهان يسارًا أم يمينًا اعتمادًا على القدم التي كان يقف عليها، وكذلك ما إذا كان ينوي القفز أو المشي أو الجري.
استخدموا أيضًا نفس السجاد الذكي ضمن ممارسة اليوجا، ليعرفوا لأي مدى رصدت تلك التكنولوجيا وضعيات مثل وضعية النسر أو الشجرة أو المحارب، بناءً على توزيع الضغط الذي استشعرته على سطح النسيج.
بالنسبة للنسيج، يوجد مستشعر ضغط نشط عند كل نقطة يتقاطع فيها خيطان. تتولى الدائرة اللاسلكية مسح وقياس القوة المؤثرة على كل مستشعر.
تُعرض مدخلات الضغط في صورة خريطة حرارية على شاشة كمبيوتر مرتبطة بالمستشعرات، لتنتقل الصورة بعد ذلك الى أحد أنظمة التعلم العميق، المُدرّب على استخدام خريطة الحرارة للتنبؤ بوضعية الجسد أو حالته أو حركته.
يزعم الباحثون أن النظام بعد تدريبه أصبح قادرًا على التمييز بين الأنشطة البدنية المختلفة مثل المشي والجري وتمارين الضغط بدقة تصل إلى 99.6٪ وأنه قادر على تمييز سبع وضعيات يوجا بدقة 98.7 بالمئة.
يزعم الفريق أنه يمكنهم أيضًا إدخال هذه المنسوجات في الجوارب والأكمام وغيرها، ويمكنهم أيضًا صنع مقاسات مخصصة بالمسح ثلاثي الأبعاد، أو الطباعة ثلاثية الأبعاد، لأجزاء من جسم الإنسان، ثم تبخير أو تسخين النسيج لتشكيله على النحو المطلوب. وفي لحظة إبداع أخرى، أحال الفريق النسيج سجادةً سحرية، سجادة تؤلف الموسيقى لتنطلق النغمات في إيقاع يتماشى مع خطوات الراقص.
اقرأ أيضًا:
تعمل غوغل على تصميم مستشعر متقدم للتعرف على حركات اليد !
تطوير مستشعر عالي الدقة مستوحى من حساسات العناكب
ترجمة: عصماء عصمت
تدقيق: رغد أبو الراغب
