E-WEBBINGS®: الأقمشة المنسوجة الضيقة لإنترنت الأشياء
قطاع التكنولوجيا
أصبحت إنترنت الأشياء (IoT) - وهي شبكة واسعة من الأجهزة مثل أجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية والمركبات وحتى المباني المضمنة بالإلكترونيات التي تسمح لها بتبادل البيانات مع بعضها البعض - أكثر شعبية ومعروفة على نطاق واسع. ومع تزايد أهميتها، يتزايد أيضًا الطلب على المنسوجات الذكية، أو المنسوجات الإلكترونية - الأقمشة المصنوعة من ألياف موصلة تسمح بدمج الإلكترونيات والأجزاء الرقمية فيها. على سبيل المثال، تستخدم أطراف أصابع القفازات القادرة على استخدام الهواتف الذكية أليافًا موصلة لنقل النبضات الكهربائية من جسم المستخدم إلى الشاشة على الرغم من عدم وجود اتصال مباشر. تُستخدم المنسوجات الإلكترونية بشكل متكرر في صناعة إنترنت الأشياء، وهي تشتمل على سوق التكاملات - وهي المكونات الضرورية لاتصال البيانات الأمثل في بيئتنا الحديثة. وفي الوقت نفسه، يتكون سوق الأجهزة القابلة للارتداء من أجهزة وملابس قادرة على المراقبة مثل القفازات التي تدعم الهواتف الذكية المذكورة أعلاه.
Bally Ribbon Mills هي شركة رائدة في تصميم وتصنيع وتوريد الأقمشة المتخصصة عالية الجودة، بما في ذلك المنسوجات الإلكترونية مثل خط إنتاج E-WEBBINGS® المصمم هندسيًا، والذي تم تصميمه خصيصًا للاستخدام في مجموعة واسعة من المنتجات المتكاملة والقابلة للارتداء. توفر E-WEBBINGS®، المصنوعة من مجموعة واسعة من الألياف والعناصر الموصلة، مكونات هيكلية وموصلة تسمح باكتشاف وجمع أنواع مختلفة من البيانات - كل شيء بدءًا من درجة الحرارة والتيارات الكهربائية وحتى المسافة والسرعة، اعتمادًا على التطبيق.
ما هي الألياف الموصلة؟
كما ذكرنا سابقًا، تشتمل المنسوجات الإلكترونية على ألياف موصلة في نسجها. يمكن تحقيق الموصلية بعدة طرق. يمكن استخدام الخيوط المعدنية مباشرة في المنتج المنسوج. تشمل المواد الشائعة المستخدمة هنا الكربون أو النيكل أو النحاس أو الذهب أو الفضة أو التيتانيوم القادرة على توصيل الكهرباء أو الحرارة في بعض الأحيان. يمكن تغيير الألياف غير الموصلة مثل القطن أو النايلون أو البوليستر لإضفاء الموصلية. هناك طريقتان لدمج هذه الألياف الموصلة مع الألياف الأساسية الأخرى.
الطريقة الأولى هي أكثر مباشرة: يتم خلط الخيوط المعدنية فائقة النحافة، أو الخيوط المادية المطلية بالمعدن، مباشرة مع خيوط غزل آخر لتكوين ألياف موحدة ومتماسكة
وفي الوقت نفسه، تتضمن الطريقة الأخرى غزل الألياف كالمعتاد ثم استخدامها كركيزة، وتشريبها بمسحوق ذي أساس معدني. تسمح كلتا طريقتي الإنتاج للألياف بالتقاط ونقل الإشارات الكهربائية في جميع أنحاء قطعة الملابس أو قطعة الملابس، ونقلها إلى موقع مركزي للمعالجة والتقييم. في أنواع المساحيق المعدنية، يتم تسهيل التوصيل من خلال التوزيع المتساوي للجسيمات المعدنية في جميع أنحاء الألياف بأكملها؛ في أصناف الخيوط المعدنية المغزولة، يسمح الشكل المادي للألياف بشبكة واسعة من الاتصالات المادية. وقد أثبتت الألياف الموصلة من كلا النوعين فعاليتها العالية عند استخدامها في صناعة المنسوجات الإلكترونية.
ما هو النسيج الإلكتروني؟
اعتمادًا على ما إذا كانت تُستخدم في سوق التكاملات أو الأجهزة القابلة للارتداء، يمكن أيضًا الإشارة إلى المنسوجات الإلكترونية باسم "الأقمشة الذكية" أو "الملابس الذكية" أو "المنسوجات الإلكترونية". بغض النظر عن تسميتها، فإن كل المنسوجات الإلكترونية مصنوعة من ألياف موصلة منسوجة في جميع أنحاء المادة الأساسية. اعتمادًا على الاستخدام المقصود، قد تشتمل المنسوجات الإلكترونية أيضًا على مكونات رقمية، مثل البطاريات وأنظمة الكمبيوتر الصغيرة التي تولد تيارات كهربائية وتتتبع ردود الفعل من النسيج. تستخدم Bally Ribbon Mills منسوجات إلكترونية ذات أداء محسّن لخط E-WEBBINGS® الخاص بنا. تم تصميم منتجات E-WEBBINGS® لتوفير مجموعة واسعة من القدرات المتطورة - توفر موادنا الهيكل للمنتجات التي تؤدي مهام تتراوح من تتبع درجة حرارة الجسم وتنظيمها إلى تتبع المخاطر البيئية والمراقبة الطبية لأغراض إطلاق الأدوية تلقائيًا. يمكن أيضًا استخدام E-WEBBINGS® في العديد من التطبيقات غير القابلة للارتداء.
كيف يتم استخدام المنسوجات الإلكترونية؟
تُستخدم المنسوجات الإلكترونية متعددة الاستخدامات للغاية في مجموعة واسعة من الصناعات والتطبيقات، بما في ذلك:
تُستخدم المنسوجات الإلكترونية في عدد من التطبيقات في الصناعة الطبية، وهناك المزيد قيد الدراسة حاليًا
على سبيل المثال، تُستخدم المنسوجات الإلكترونية لتتبع العلامات الحيوية للمريض، بالإضافة إلى مراقبة معدل ضربات القلب والتنفس ودرجة الحرارة وحتى النشاط البدني. تُستخدم هذه الأدوات جنبًا إلى جنب مع الأجهزة القابلة للارتداء، ويمكنها إخطار المريض أو الطبيب مباشرة بالحاجة إلى الدواء أو الحقن - قبل أن تتمكن من رؤية المعرفات المرئية.
كما يتم حاليًا بحث المنسوجات الإلكترونية لاستخدامها المحتمل في المساعدة على استعادة الإدراك الحسي لدى المرضى؛ يُعتقد أنه يمكن استخدام الألياف الموصلة للكشف عن مستويات الضغط ودرجة الحرارة الخارجية غير الجسم والاهتزازات، ثم ترجمة قياسات المدخلات تلك إلى إشارات يمكن اكتشافها بواسطة الدماغ.
عند دمجها في الملابس، يمكن للمنسوجات الإلكترونية أن تخدم أغراضًا وقائية.
تتعلق بمجموعة متنوعة من الصناعات، بدءًا من التعدين ومصافي التكرير إلى توليد الطاقة، ويمكن تصميم المنسوجات الإلكترونية، بما في ذلك E-WEBBINGS® من شركة Bally Ribbon Mills، لتنبيه مرتديها إلى البيئات الخطرة، وإخطار الأشخاص بارتفاع أو خطورة مستويات المواد الكيميائية، الغازات وحتى الإشعاع. يمكن للمنسوجات الإلكترونية أيضًا استخدام العلامات الحيوية لمرتديها لتحديد ما إذا كان الشخص يعاني من التعب، كما يفعل الطيارون وسائقو الشاحنات لمسافات طويلة في كثير من الأحيان.
يمكن أيضًا أن تكون الملابس المصنوعة باستخدام E-WEBBINGS® لا تقدر بثمن في البيئات العسكرية. وبصرف النظر عن مراقبة العلامات الحيوية للجنود، يمكن لتصميمات E-WEBBINGS® أن تساعد في الاتصالات وحتى التواصل نيابة عن مرتديها، ونقل الموقع والمعلومات الصحية. على سبيل المثال، توفير موقع التأثير في حالة حدوث انفجارات أو إطلاق نار يمكن أن يساعد في إعداد المسعفين المستجيبين حتى قبل وصولهم إلى مكان الحادث.
معظم التطبيقات التي تمت مناقشتها حتى الآن تندرج ضمن فئة الأجهزة القابلة للارتداء - وهي سوق ضخمة ذات إمكانات هائلة - ولكن المنسوجات الإلكترونية لا تقدر بثمن أيضًا في السوق المتكاملة. على سبيل المثال، غالبًا ما تُستخدم المنسوجات الإلكترونية لحماية المواد، خاصة بالنسبة للأجزاء الإلكترونية الحساسة. يمكن استخدام هذا التدريع بطريقتين. تشبه الطريقة الأولى كيفية عمل المنسوجات الإلكترونية مثل E-WEBBINGS® في الملابس الواقية؛ ومن أجل منع تلف المعدات الحساسة، يمكن لدرع النسيج الإلكتروني اكتشاف الظروف البيئية المعاكسة - على سبيل المثال، مستوى مرتفع بشكل غير طبيعي من بخار الماء - وتنبيه مشغل المعدات. ثانيًا، يمكن أيضًا استخدام درع المنسوجات الإلكترونية كدرع أكثر حرفية، مما يولد درعًا فعليًا عالي التردد لحماية الإلكترونيات من تداخل الترددات الراديوية المولدة كهربائيًا
وقت النشر: 14 يونيو 2023