هذا النسيج المستقبلي يمكن أن يعيد تعريف التكنولوجيا القابلة للارتداء

لمدة قرن ونصف تقريبًا، من منتصف القرن التاسع عشر إلى نهاية القرن العشرين، كانت صناعة الملابس أكبر صناعة صناعية في نيويورك. صنعت نيويورك ملابس أكثر من أي مكان آخر في العالم، وعمل فيها عدد أكبر من سكان نيويورك أكثر من أي مهنة أخرى.

انتقل إلى يومنا هذا، وعلى بعد 10 أميال من منطقة الملابس، في مبنى Navy Yard القديم في بروكلين - تم تجهيزها الآن كمركز عصري لبدء التشغيل يضم نباتات في أصص، وغرف جانبية، وكراسي استلقاء ملونة - شركة مُسَمًّى نكستيل تحاول الشركة تحفيز المرحلة التالية من الابتكار في مجال النسيج والخياطة. وبينما تعد الملابس المصنعة في منطقة الملابس بجعل أصحابها يبدون أذكياء، فإن شركة Nextiles تفعل ذلك الاستغناء عن الوسيط باستخدام بعض التقنيات الرائعة والمتطورة التي تصنع الملابس بنفسها ذكي.

وقال جورج صن، الرئيس التنفيذي والمؤسس المشارك لشركة Nextiles، لـ Digital Trends: "تعتمد موادنا بشكل أساسي على الأقمشة". "ما زلنا نستخدم البوليستر، وما زلنا نستخدم النايلون، وما زال بإمكاننا استخدام القطن والجلود، لكننا نجعلها موصلة للكهرباء. عندما تكون الأشياء موصلة للكهرباء، فمن الواضح أنها توصل الكهرباء - ومع الكهرباء فأنت في بُعد الهندسة الكهربائية والأجهزة، أليس كذلك؟ بمجرد أن تتحرك الإلكترونات في هذا الفضاء، يمكنك الاستفادة من كل هذه المبادئ الفريدة: المقاومة، والسعة، والمحاثات، والترانزستورات، وما إلى ذلك. وما نميل إلى قوله هو أننا نصنع مادة شبه موصلة على شكل قماش».

تأسست شركة Nextiles في عام 2018. بدعم من مؤسسة العلوم الوطنية (NSF)، تم الحصول على نسيج ذكي حاصل على براءة اختراع - ونعم، قابل للغسل في الغسالة - مع تم تصميم تقنية الاستشعار المتقدمة لالتقاط البيانات البيومترية والميكانيكية الحيوية المتدفقة عبر البلوتوث بشكل حقيقي وقت. الأقمشة التي تصنعها مغطاة بمواد موصلة مثل الفولاذ المقاوم للصدأ الذي يسمح لها بجمع البيانات ونقلها.

إن نسج هذه الألياف الفردية فيما يسميه صن "نظام الطريق السريع من الخيوط الموصلة" يفتح إمكانيات جديدة لجمع البيانات الدقيقة المتعلقة بجسم الإنسان. في الوقت الحالي، يتم استهداف الرياضيين، ولكن في يوم من الأيام، يمكن أن يساعد في جعل جميع ملابسنا أكثر ذكاءً. هل أردت يومًا أن تتحدث إليك ألياف لدنة؟ إنه يومك المحظوظ.

التكنولوجيا التي تركز على الإنسان

تعتبر الأجهزة القابلة للارتداء فئة واسعة عندما يتعلق الأمر بالحوسبة. إنه يشير إلى قطعة من تكنولوجيا الكمبيوتر التي يمكن حملها معنا أينما ذهبنا، أو الجانب الآخر من الكمبيوتر المركزي الذي كان بحجم الغرفة في العام الماضي أو الكمبيوتر المكتبي. أ هاتف ذكي يمكن اعتبارها، بالمعنى الواسع للكلمة، أداة يمكن ارتداؤها (خاصة عندما تكون مربوطة بذراع العداء). من المؤكد أن سماعات الأذن هي أجهزة يمكن ارتداؤها أو، كما يطلق عليها أحيانًا، "سمعيات". الساعة الذكية هي جهاز يمكن ارتداؤه. لذلك، ربما، هي يزرع الذكية. النظارات الذكية العد أيضا.

تعمل كل واحدة من هذه العناصر بشكل مختلف وتتطلب، أو ستتطلب، واجهات مستخدم وتجارب مختلفة تمامًا لتحقيق إمكاناتها الحقيقية. ما يربطهم – بخلاف حجمهم الأصغر – هو مدى ملاءمتهم لخبير تجربة المستخدم دون نورمان سوف نسميها التكنولوجيا التي تركز على الإنسان. هذه هي التكنولوجيا التي تتلاشى، بشكل غير ملحوظ، في الخلفية، وتجمع البيانات وتقدم الدعم دون أن تتطلب منا التركيز بشكل واضح على التكنولوجيا نفسها.

يجب أن تكون الأجهزة القابلة للارتداء عبارة عن تكنولوجيا، مثبتة على الجسم، ولكنها لا تنبهنا باستمرار إلى وجودها كتقنية. وكما قال مانفريد كلاينز وناثان كلاين، الباحثان اللذان صاغا مصطلح "سايبورغ" في عام 1960، وصف مفهومهم وهو عبارة عن هجين بين الإنسان والآلة، وهو عبارة عن "مجمع تنظيمي ممتد خارجيًا يعمل كنظام استتبابي متكامل دون وعي" (تم اضافة التأكيدات).

بدأت فكرة المواد الذكية تكتسب زخمًا في ستينيات القرن الماضي مع كل شيء بدءًا من المواد التي تحافظ على شكلها والمواد الهلامية البوليمرية وحتى العدسات الفوتوكرومية التي تتسبب في تعتيم النظارات في ضوء الشمس. كل هذه تنطوي على مواد قادرة على استشعار المحفزات البيئية والتكيف معها بطريقة ما، على الرغم من أنهم لا يتصرفون بطريقة نشطة يمكن أن ننسب إليها الأصالة ذكاء.

نوع مختلف من الأجهزة القابلة للارتداء

ومع ذلك، لم يبدأ الباحثون بشكل جدي في دراسة هذه الظاهرة إلا عندما اقتربنا من نهاية القرن العشرين. التحقيق في تضمين الإلكترونيات في الأقمشة وغيرها من قطع الملابس لمنحهم استشعارًا من الجيل التالي محتمل. اليوم، أصبح سوق الأجهزة القابلة للارتداء للأجهزة المتصلة ناضجًا نسبيًا. وفق تقرير واحد حديث، بلغ حجم الشحن العالمي للأجهزة الذكية القابلة للارتداء 266.3 مليون وحدة في عام 2020، أي ما يعادل تقريبًا إجمالي سكان إندونيسيا.

لكن صن لا تحب مقارنة الملابس الذكية بالأجهزة القابلة للارتداء الموجودة. وقال: "[ينظر الناس إلى الساعات الذكية اليوم] لديهم هذا الإطار المرجعي نوعًا ما". "إنهم يسألون دائمًا، مثل: "أوه، هل يمكنه حساب السعرات الحرارية الخاصة بي؟" هل يمكنه قياس محتوى العرق لدي؟ والجواب هو أنه يمكنه فعل أكثر من ذلك بكثير. نحن نحاول قياس الحركة الميكانيكية الحيوية. يمكننا في الواقع قياس الزوايا، وعزم الدوران، والضغط.

إن فكرة القدرة على التقاط كل جانب من جوانب الجسم البشري أثناء الحركة هي فكرة تحويلية محتملة. فكر في الملابس الرياضية التي يمكن أن تخبرك ما إذا كنت ترمي الملعب بشكل صحيح أو ترفع الأثقال بشكل صحيح، أو صالة الألعاب الرياضية قميص سيُعلمك إذا كان عليه أن يجهد أكثر عند نقطة معينة، مما يشير إلى نجاح العضلات نمو. ومن خلال وضع أجهزة استشعار في الجزء الخلفي من القميص مثل الفقرات، قال صن إنه من الممكن قياس انحناء العمود الفقري لمن يرتديه. ومن خلال وضعها على الصدر، يمكن قياس التنفس. تعد مثل هذه الأجهزة القابلة للارتداء بتغيير قواعد اللعبة عندما يتعلق الأمر بمنع الإصابة وتحسين التقنية.

"يمكننا قياس أشياء مثل التمدد؛ يمكننا قياس أشياء مثل الانحناء؛ وقال: "يمكننا قياس أشياء مثل الضغط". "ومع ذلك... يمكننا في الواقع إنشاء المزيد من الحسابات عالية المستوى. إذا كنت تقيس المسافات والمسافة كدالة للوقت، أو المسافة كدالة للراديان، فيمكنك الحصول على أشياء مثل السرعة الزاوية وعزم الدوران والانفعال. هذه هي الوحدات الأكثر إثارة للاهتمام لعملائنا."

الإطلاق الناعم

أصبحت صن مهتمة بمجال المواد الذكية بعد عملها في مختبر أبحاث معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الذي عقد شراكة مع شركة الملابس الرياضية بوما لصناعة أحذية عالية التقنية. وقال إنه اعتقد في البداية أن هذه التكنولوجيا ستكون مفيدة للغاية للمعالجين الفيزيائيين (موقعه أخت واحدة)، ولكن سرعان ما أصبحت مقتنعة بأن هذه التكنولوجيا هي الأكثر ملاءمة لألعاب القوى سوق.

تشتمل المنتجات الأولى لشركة Nextiles على أكمام للذراع والركبة يمكن استخدامها للتأكد من التغيرات الميكانيكية من نقاط مختلفة على الجسم. تصف صن، بشكل مناسب بما فيه الكفاية، طرحها هذا الصيف بأنه "إطلاق بسيط". وقال: "سنطلق العديد من منتجاتنا التجريبية لبعض هؤلاء الرياضيين المتميزين".

وفي الوقت الحاضر، أشار إلى أن هناك 10 فقط من منتجات الشركة “العائمة في العالم حاليًا” في اختبار ألفا، ولكن بحلول وقت لاحق من هذا العام، يأمل أن يصل هذا العدد إلى الآلاف.

في هذه الأثناء، تواصل Nextiles بحثها عن "طرائق استشعار جديدة" بما في ذلك - على سبيل المثال لا الحصر - تخطيط كهربية القلب (ECG)، وتخطيط كهربية الدماغ (EEG)، وتخطيط كهربية العضل (EMG). (هذا هو معدل ضربات القلب، ونشاط الدماغ، وصحة العضلات). وعلى المدى الطويل، يدرس إمكانية حدوث هذا النوع من البيانات البيومترية لتتبع الحالة الصحية والتي يتم جمعها حاليًا باستخدام الساعات الذكية والأجهزة الأخرى، ولكنها توسعت لتشمل الجسد بكامله. وبعيدًا عن الصحة، يمكن أيضًا استخدام الأقمشة الذكية القابلة للارتداء للتفاعل مع العالم من حولنا، مما يؤدي إلى تفاعلات أكثر سلاسة مع بيئتنا.

Nextiles لا تكتفي بالبقاء في مجال الأجهزة القابلة للارتداء أيضًا. إنها تصنع أقمشة ذكية، وعلى الرغم من أن الأقمشة مرادفة للملابس، إلا أنها لا تقتصر عليها. وكما قال صن، "الخياطة موجودة في كل مكان حقًا. إنه موجود في السجاد، إنه موجود في مركباتكم، إنه موجود في [الطائرات]. في أي مكان يحتاج إلى سطح ناعم، لديك الأقمشة.

واقترح تخيل ملاءة سرير تجمع بيانات حول كيفية نومك، أو سجادًا يجمع معلومات حول كيفية تحول المادة بمرور الوقت عندما يمشي الناس فوقها. يمكن أن يتعلق بعض هذا بجمع البيانات السلبي الذي قد يسمح للمصنعين بجمع معلومات حول الاستخدام في العالم الحقيقي. بنفس الطريقة التي يمكن بها لناشري الكتب في عصر كيندل معرفة كيفية قراءة الكتاب الإلكتروني (أو عدم قراءته) بمجرد قيام العميل بشرائه. والأمر الأكثر إثارة للاهتمام هو أنه يمكن ربطه ببعض أشكال التنشيط، مثل السرير الذي يصبح أكثر صلابة أو ليونة بناءً على أنماط نومك.

مساحة مزدحمة

Nextiles ليس الكيان الوحيد الذي يعمل في مجال الأجهزة الذكية القابلة للارتداء. ابتكر الباحثون العاملون في الجامعات نماذج أولية مثيرة للاهتمام، مثل القماش الذي يمكن أن يحول الملابس إلى شاشة يمكن ارتداؤها والجهود المختلفة لصنع مواد التدفئة والتبريد التي يمكن أن تضمن بقاء الأفراد في درجات حرارة مثالية أينما ذهبوا. ثم هناك شركات ناشئة مثل تلك التي يوجد مقرها في مونتريال الهيكسوسكين، التي طورت ملابس ذكية محملة بأجهزة استشعار لجمع "بيانات مستمرة عن القلب والرئة والنشاط والنوم". المنجنيق، مما يجعل جهاز بحجم الصافرة ترتديه بعض فرق الدوري الاميركي للمحترفين لقياس الحركة والمجهود البدني.

عمالقة التكنولوجيا مثل أبل لديهم براءات الاختراع في هذا المجال، على الرغم من أنهم لم يعلنوا أو يشحنوا أي شيء بعد. ويبدو أن الحوت الكبير في هذا المحيط هو جوجل الذي أعلن عن نفسه مشروع جاكار مبادرة في مؤتمر Google I/O لعام 2015. تم تسمية مشروع جاكار على اسم نول الجاكار المبتكر الذي يتم التحكم فيه بالبطاقة المثقوبة منذ عام 1801، ويرأسه مجموعة التكنولوجيا والمشاريع المتقدمة التابعة لعملاق البحث والمخصصة لتطوير حساسية اللمس قماش.

أسفرت صفقة مرتبطة مع شركة Levi Strauss & Co. عن سترة ذكية كانت تحمل وعدًا طويلًا بالخيال العلمي ولكنها تفتقر إلى المنفعة الفورية. إبداعات مشروع جاكار الأخرى (حقيبة ظهر! تم أيضًا إطلاق جهاز استشعار للأحذية!) ، على الرغم من أن أيًا منها لم ينطلق بشكل كبير حتى الآن.

ما يسلط الضوء على عمل Google في هذا المجال هو أنه لا يزال الوقت مبكرًا للملابس الذكية. يهدف مشروع جاكار إلى الحصول على ثمار سهلة المنال: "تخطي أغنية عن طريق تمرير كمك"، كما يشير على موقعه على الإنترنت. "التقط صورة عن طريق النقر على حزام الكتف. يمكنك تذكيرك بالهاتف الذي تركته خلفك من خلال وميض ضوء أو طنين على كف يدك. هذه حيل ممتعة ولكنها بالتأكيد ليست تحويلية. إنهم، كما يقول المثل، تطوريون وليسوا ثوريين.

بداية رحلة طويلة

والسؤال هو ما إذا كانت شركة Nextiles لن تكون قادرة على البقاء فحسب، بل ستزدهر أيضًا في مواجهة الاهتمام المتزايد بهذا المجال. على الرغم من أن هذا المسار مثير بلا شك، إلا أنه يبدو أيضًا وكأنه بداية رحلة طويلة.

وقال سون: "لدينا ما يكفي من القوة لمواصلة العام المقبل، وكنا نعمل باستمرار على تطوير الفريق". "لدينا بالفعل عملاء يدفعون لنا المال ونحقق إيرادات. وهذا يدعم معظم عمليات البحث والتطوير لدينا في الواقع. نحن أيضًا نتقدم بطلب للحصول على المنح. نحن نعلم أن هناك إمكانية للتطبيق في مجالي الصحة والطب، لذا فإننا نتقدم بطلبات للحصول على منح من مؤسسات مثل [المؤسسة الوطنية للعلوم] أو وكالات مماثلة. هناك الكثير من السبل التي يمكننا من خلالها إما تلقي المال أو كسب المال.

التركيز على السوق الرياضي في البداية هو خطوة ذكية. لا يقتصر الأمر على أن الرياضيين ذوي الأداء العالي هم أكثر استخدامًا للبيانات، ومن المفترض أنهم سينفقون المزيد للحصول عليها، ولكن هناك أيضًا هناك أيضًا طرق قليلة أفضل لبيع منتج جديد للجمهور من ارتدائه من قبل كبار الشخصيات في العالم رياضات.

إذا تمكنت شركة Nextiles من تحقيق طموحاتها، فقد يكون لديها ما يؤهلها للقيام بأعمال تجارية واعدة للغاية. و من يعلم؟ ومن خلال القيام بذلك، يمكن أن يؤدي ذلك إلى إزالة صورتنا عن العالم إلى الأبد ستار تريكملابس على طراز نيسيس أو بدلات دارث فيدر الكابوسية وبدلات الدروع على طراز RoboCop باعتبارها أفضل ملابس الخيال العلمي.

توصيات المحررين

• أفضل الساعات الذكية والأجهزة القابلة للارتداء في معرض CES 2023
• لن تبدو ثورة التكنولوجيا القابلة للارتداء مثل ساعة Apple Watch