پوشاك هوشمند – زندگی جدید

پوشاك هوشمند – زندگی جدید – ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه  نساجی

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات رایگان

مطالعه 20 الی 100% رایگان مقالات ترجمه شده

1- قابلیت مطالعه رایگان 20 الی 100 درصدی مقالات 2- قابلیت سفارش فایل های این ترجمه با قیمتی مناسب مشتمل بر 3 فایل: pdf انگیسی و فارسی مقاله همراه با msword فارسی -- تذکر: برای استفاده گسترده تر کاربران گرامی از مقالات آماده ترجمه شده، قیمت خرید این مقالات بسیار کمتر از قیمت سفارش ترجمه می باشد.  

چگونگی سفارش

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه (شماره حساب) ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.com شامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر -- مقالات آماده سفارش داده شده عرفا در زمان اندک یا حداکثر ظرف مدت چند ساعت به ایمیل شما ارسال خواهند شد. در صورت نیاز فوری از طریق اس ام اس اطلاع دهید.

پوشاك هوشمند – زندگی جدید

پوشاك هوشمند زندگی جدید

چكیده

پس از منسوجات فنی و منسوجات كاربردی، منسوجات هوشمند در طی سالیان اخیر پا به عرصه وجود گذاشته اند. واژه “منسوجات هوشمند” محدوده وسیعی را تحت پوشش قرار می‌دهد. احتمالات كاربردی چنین منسوجاتی تنها محدود به تخیلات و خلاقیت ما می‌باشد. بر این مبنا، برای خوانندگان مقالات انتشار یافته بسیاری، این امر ساده نخواهد بود كه تصور كنند كجا واقعیت به انتها می‌رسد و كجا رویا آغاز می‌گردد. در این مقاله، نسبت به تشریح دقیق آنكه منسوجات هوشمند چیستند اقدام خواهد شد. در بخش بعد، تجزیه و تحلیلی بر مبنای احتمالات و كاربردهای آن و نیازهای تحقیقاتی آینده انجام خواهد شد كه در بردارنده تحقیقات دپارتمان منسوجات دانشگاه چانت (پكن) نیز می‌باشد.

كلمات كلیدی : منسوجات، نوآوری محصول

1- مقدمه

عبارت منسوجات هوشمند نشأت گرفته از مواد هوشمند و باهوش است. مفهوم “مواد هوشمند” برای اولین بار در سال 1989 در ژاپن تعریف گردید. اولین مواد منسوجاتی كه به عنوان “مواد هوشمند” مطرح گردید نخ ابریشمی ‌بوده است كه از یك حافظه شكلی (shape memory)  برخوردار می‌باشد (البته از نكته نظر قیاس می‌توان آنرا تحت عنوان ” آلیاژهای حافظه دار شكلی” برشمرد كه بعداً در این مبحث مورد بحث قرار خواهند گرفت).

تداوم كوچك شدگی صنعت منسوجات در جهان غرب سبب به وجود آمدن علاقه در منسوجات هوشمند گردیده است. این محصولات كلیه معیارهای مرتبط با تكنولوژی ارزش افزوده بالا را دارا می‌باشند و به ما اجازه خواهند داد تا بتوانیم نسبت به تبدیل آنها به یك صنعت دارای تكنولوژی بالا و رقابتی اقدام نماییم، صنعتی كه از ویژگیهای ذیل برخوردار است: حركت از یك صنعت مبتنی بر منابع به صنعت مبتنی بر دانش، تبدیل از حالت كمی‌ به كیفی، تغییر وضعیت از تولید انبوه محصولات تك كاربره بسمت تولید چند كاربره محصولات بر حسب تقاضای مشتریان، جهش بمست ارتقای خدمات محصول، ایجاد پویایی از «ماده و حالت ملموس بودن آن» بسمت «نا ملموسی مواد”، بهره گیری از محصولات دارای ارزش افزوده همراه و نهایتا  استفاده از سرویسها و فرآیندها.

پوشاك هوشمند – زندگی جدید

2- تعریف پوشاك هوشمند

عبارت “مواد هوشمند” دقیقاً به چه معنا می‌باشد؟

منسوجاتی كه قابلیت حس محرك ها از محیط اطراف خود را داشته باشند و می‌توانند در برابر آنها عكس العمل نشان داده و از طریق اعمال قابلیت های كاربردی جامع در ساختار منسوجات با محیط پیرامون خود مرتبط شوند در چارچوب چنین تعریفی جایی می‌گیرند. محرك ها و واكنشهایی كه در این زمینه مد نظر می‌باشند عبارتند از محرك های برقی، حرارتی،  شیمیایی، مغناطیسی و یا محركهای دیگر از منابع مختلف.

3- آخرین پیشرفت ها

1-3. مرور كلی

اولین نسل پارچه های هوشمند از مواد معمولی و مؤلفه های متعارف استفاده نموده و در آن سعی شده است تا طراحی منسوجات با عناصر خارجی تطبیق داده شود. این دسته را می‌توان به عنوان پوشاك الكترونیكی برشمرد كه در آن از سیستمهای الكترونیكی در تولید منسوجات استفاده شده است. اولین قدم موفقیت آمیز به سمت تولید پوشیدنیهای قابل توجه در این زمینه خطICD+ بوده است كه در انتهای دهه 1990 برداشته شد. این خط بعنوان یك دستاورد مشاركتی بین شركتهای لاوی (Levi) و فیلیپس (Philips) محسوب شده است. این سیستم بر مبنای معماری پوششی می‌باشد كه در آن ادوات مختلفی را می‌توان در پوشش منسوجات قرار داد: همانند سیستمهای الكترونیكی، میكروفن و گوشی، كنترل از راه دور، گوشی موبایل و پخش كننده MP3. در آن زمان، ساختار چنین پوششی دارای محدودیتهای زیادی بوده و بطور مثال قبل از آنكه چنین پوشاكی را به خشكشویی سپرد می‌بایست كلیه اجزا شامل سیم پیچیهای داخلی را بدقت جدا كرد. بر این مبنا محدویت های مربوط به حفظ و نگهداری نیاز بالایی را برای پیشرفت بعدی در این زمینه بوجود آورد.

2-3.  حس گر ها

اساس یك حس گر بر مبنای ارسال سیگنالی به یك سیگنال دیگر می‌باشد، بگونه‌ای كه سیگنال ارسالی بوسیله یك سیستم یا فرد از پیش تعریف شده، چه یك ابزاره و چه یك انسان، قابلیت خوانده شدن در درك را داشته باشد. بر این مبنا، لازم بذكر است كه حسهای انسانها كه بخوبی شناخته شده هستند عبارتند از: حس دیداری، شنیداری، لامسه، بویایی و چشایی.

همانند ابزارهای حقیقی، در نهایت اغلب سیگنالها را می‌بایست در یك مجموعه برقی بكار گرفت. مواد رسانای الكترونیكی در این زمینه از اهمیت زیادی برخوردار می‌باشند. البته صرف نظر از ملاحظات فنی، مفاهیم، مواد، ساختارها و روالهای عملیاتی لازم است تا توجه كافی به مناسب بودن چنین پوشاكی جهت استفاده به عنوان مواد پوشیدنی نیز شود. چنین مواردی شامل معیارهایی همانند انعطاف پذیری، قابلیت شستشو و مقاومت در برابر آب، دوام در برابر دفرمه شدگی، تابش و موارد دیگر می‌باشند.

3-3. پردازش داده

پردازش داده یكی از مؤلفه هایی می‌باشد كه تنها به هنگامی مورد نیاز خواهد بود كه به بهره گیری از پردازش فعال احتیاج باشد. تاكنون، هیچگونه منسوجاتی وجود نداشته است كه بتواند چنین وظیفه ای را انجام دهد. بر این مبنا، بهره گیری از ادوات الكترونیكی هنوز الزامی ‌می‌باشد. با این وجود، آنها به صورت مینیاتوری و حتی در حالت انعطاف پذیر نیز موجود می‌باشند. تحقیقاتی در باب تثبیت اجزای فعال بر روی الیاف در جریان است (پروژه Ficom http://www.fibercomputing.net). مشكلات عملی بسیاری را می‌بایست قبل از ارسال به بازار فراورده‌های الیافی با توان محاسباتی واقعی مورد خطاب قرار داد: به طور مثال قابلیت شستشو، تغییر شكل یا دفرمه شدگی، اتصالات میانی و غیره.

4-3. محرك ها یا راه اندازها

محركها یا راه‌اندازها به تحریك یا سیگنالی كه از سوی حسگر ارسال می‌شود، احتمالاً پس از پردازش داده، جواب می‌دهند. این ابزاره‌ها باعث می‌شوند تا بتوان نسبت به حركت دادن، رهاسازی مواد، ایجاد صدا یا موارد دیگر اقدام نمود. مواد حافظه شكلی به عنوان بهترین مثال ها در این زمینه می‌باشند. آنها انرژی حرارتی را به انرژی حركتی تبدیل می‌نمایند. بواسطه توانایی در نشان دادن عكس العمل در برابر تغییر دمایی، یك آلیاژ حافظه دار شكلی را می‌توان به عنوان یك محرك به كار گرفت و آن را به صورت كامل با دیگر ملزومات مورد نیاز برای منسوجات هوشمند مورد استفاده قرار داد.

5-3. ذخیره سازی

لباسهای هوشمند غالباً می‌بایست قابلیت ذخیره سازی داشته باشند. ذخیره سازی داده‌ها یا انرژی یكی از شایع ترین موارد به شمار می‌آیند. این پوشاك، برای حس، پردازش داده، راه‌اندازی، ارتباطات، غالباً به انرژی نیاز خواهند داشت كه این انرژی غالباً نیروی الكتریكی یا برق خواهد بود. مدیریت كارای انرژی كه شامل تركیب مناسب تأمین انرژی و قابلیت ذخیره سازی انرژی می‌باشد از جمله موارد مطلوب در این بحث بشمار می‌آیند.

6-3. ارتباطات

برای منسوجات هوشمند، ارتباطات دارای وجوه زیادی می‌باشد: بر این مبنا ارتباطات ممكن است در موارد ذیل مورد نیاز باشند:

• در داخل یك عنصر یا یك لباس

• بین اجزای منفرد در داخل لباس

• از پوشنده به لباس جهت انتقال دستور العمل ها

• از لباس به پوشنده یا محیط جهت انتقال اطلاعات

در داخل لباس، ارتباطات هم اكنون از طریق فیبر نوری (پارك و جایارامان، 2002)، یا نخ های رسانا (ون لنگنهوو و همكاران، 2002) اعمال می‌گردد. آنها هر دو از ذات و طبیعت نساجی برخوردار بوده و می‌توان آنها را بدون درز یا بخیه به كار گرفت. ارتباطات در یك پوشنده بطور مثال از طریق بهره گیری از تكنولوژیهای ذیل میسر خواهد شد:

پوشاك هوشمند – زندگی جدید

4- منسوجات هوشمند در دپارتمان منسوجات دانشگاه چانت

تحقیقات مرتبط با منسوجات هوشمند در دانشگاه ما متمركز بر روی حسگرهای منسوجات جهت اهداف پزشكی می‌باشد. چنین حسگرهایی بمنظور مانیتورینگ یا میزان تبش قلب و تنفس كودكان در محیط های بیمارستانی كاربرد خواهند داشت.

این امر به صورت شایع شناخته شده است كه حسگرهای متعارف غالباً ممكن است به هنگامی‌كه برای مدت مدید طولانی در زمینه مصارف مانیتورینگ مورد استفاده قرارگیرند با اشكالاتی (نظیر خارش های پوستی) روبرو شوند. حسگرهای منسوجات به منظور فایق آمدن بر چنین مشكلات و مسایلی كه باعث بوجود آمدن ناراحتی های دیگری می‌شوند بوجود آمده اند.

1-4. ضربان قلب و سیستم های سنجش الكتروكاردیوگرام یاECG

به منظور برآورد ضربان قلب و حتی دستگاه الكتروكاردیوگرام (ECG)، سیستم Textrodes توسعه یافت. این سیستم دارای یك ساختار بافته شده می‌باشد و متشكل از فیبرهای فولادی ضد زنگ (تولید Bekintex) می‌باشد. این فیبرها در تماس مستقیم با پوست خواهند بود.

الكترود های متعارف در تركیب با الكتروژل مورد استفاده قرار می‌گیرند. این الكتروژل فراهم آورنده یك تماس رسانایی خوب بین پوست و الكترود می‌باشد كه نتیجه آن حاصل آوردن سیگنالهای ارتقاء یافته خواهد بود. با این وجود، بیماران چنین موردی را در یك روش مثبت تجربه نخواهند كرد.

2-4. برآوردهای تنفسی

از جمله دیگر حس گرهای توسعه یافته منسوجات حسگر سنجش تنفس می‌باشد. Respibelt  نیز از نخ فولاد ضد زنگ بصورت كمربند بافته شده است (شكل 2). شكل 3 نتیجه میزان نظارت یا مانیتورینگ تنفس با استفاده از دستگاه  Respibeltرا نشان می‌دهد.

پوشاك هوشمند – زندگی جدید

5- نیاز برای تحقیقات بیشتر

پتانسیل منسوجات هوشمند بسیار بالا می‌باشد. بر این مبنا می‌توان به كاربردهای بسیار برای هریك از نمونه های عرضه شده در فوق اشاره داشت. روشهایی دیگر، با توجه به مرحله آغازین آنها بعنوان یك سیستم كاربردی، بصورت مفاهیم ابتدایی تعریف شده‌ای می‌باشند كه كاربردهای آنها به عنوان محصولات منسوجات می‌بایست مورد ارزیابی قرار گیرد. انتخاب مواد، ساختارها و تكنولوژی های تولید اولین قدم در این طراحی بشمار می‌آید. روند مرتبط با فاز تحقیقاتی حقیقی دراز مدت بوده و برای بسیاری از موارد سخت و مشكل آفرین نیز خواهد بود.

پوشاك هوشمند – زندگی جدید

6- نتیجه گیری

منسوجات در هر كجا و در هر زمان موجود می‌باشند. هیچ كس هرگز خانه خود را بدون پوشیدن البسه ترك نمی‌كند. ارزش اقتصادی و تأثیر پوشاك بسیار زیاد می‌باشد. اختراع پوشاك هوشمند باعث شده است تا بخش منسوجات سنتی بسمت بهره‌گیری از سطحی از صنعت دارای تكنولوژی بالاتر حركت نمایند. علاوه بر این، بنظر می‌رسد كه چنین امری تنها از طریق مشاركت فشرده بین افرادی كه از علوم و تكنیكهای مختلفی بهره‌مند می‌باشند میسر خواهد بود. حوزه های تكنولوژیكی نظیر : بیوتكنولوژی، علوم كامپیوتر، میكروالكترونیك، شیمی‌ پلیمر، علوم مواد و غیره از این تكنولوژی بهره مند گردیده و چشم به امكانات و احتمالاتی دوخته اند كه در این زمینه وجود دارد.

روال توسعه پوشاك هوشمند به سرعت در جریان می‌باشد. بخشی از مواد و ساختارهای جدید قبلاً عملیات تولید و تجاری سازی خود را طی نموده‌اند، ولی با این حال بخش بزرگتری هنوز در حال توسعه می‌باشند و یا آنكه می‌بایست بزودی اختراع شوند. چنین مواردی را می‌توان مخصوصاً برای منسوجات هوشمندی كه در سطح بالایی می‌باشند بكار گرفت. چنین فازی می‌بایست تا سال 2010 به عنوان یك تكنولوژی میان مدت حاصل شود.

پوشاك هوشمند – زندگی جدید