Изследователи са разработили нов интелигентен текстил, управляван от изкуствен интелект (AI), който автоматично регулира затоплянето и охлаждането за максимален комфорт на потребителя.
Наречена „интелигентно яке“, дрехата е оборудвана със сензори за околната среда, специални прежди, генериращи топлина и променящи цвета си, за да предотвратят потенциално вредни състояния като хипертермия или прегряване.
Електронните текстилни изделия редовно се използват като нагревателни подложки и електрически одеяла, за да стоплят хората, които ги носят, и да облекчат болките. Продължителната употреба обаче може да доведе до проблеми, свързани с топлината.
По-усъвършенстваният електронен текстил (e-текстил) може също да включва сензори за наблюдение на сърдечната честота, кръвното налягане и движението на потребителя; докато други са оборудвани с Bluetooth за свързване с мобилни приложения или контрол на температурата.
Въпреки това, както посочват изследователите, потребителите все още могат да рискуват нараняване от такива продукти дори с тези функции. Възрастните хора са особено уязвими, тъй като страдат от намалена чувствителност към топлина.
Това е потенциално сериозен проблем, който може да доведе до развитие на предотвратими заболявания или дори до смърт на възрастни граждани.
Комбиниране на AI и термохромна прежда
За тази цел Джийн Тан от Училището по мода и текстил на Хонконгския политехнически университет и нейният екип вярват, че могат да повишат безопасността на електронния текстил чрез комбиниране на системи, управлявани от AI, с термохромна прежда.
Тази комбинация, според тях, ще им позволи да създадат тъкан, която затопля потребителя без прегряване и осигурява незабавно отчитане на температурата за лесно наблюдение.
След проучване и развитие, екипът създава интелигентно нагревателно яке от техния нов е-текстил, който съдържа генерираща топлина прежда със сребърно покритие и два вида термохромна прежда.
Преждата със сребърно покритие може да стопли дрехата с по-малко обем и по-голяма гъвкавост от традиционните материали като въглеродни влакна. Системата за управление на AI е обучена върху 50 субекта от различни възрасти, пол и тип тяло, които идентифицират своите идеални настройки за топлина в среди с различни температури, влажност и скорост на вятъра.
Екипът на Тан също решава да интегрира прежди, променящи цвета си, като предпазна функция за якето. Една прежда, преминаваща от лилаво към розово, показва температура на нагряване над 86 градуса по Фаренхайт (30 градуса по Целзий), за да позволи лесно наблюдение на температурата през деня.
AI определя оптималната температура
В тъмна среда другата полимерна прежда от оптични влакна може да излъчва синьо, жълто или червено сияние, за да покаже температури съответно от 86 градуса по Фаренхайт (30 градуса по Целзий), 104 градуса по Фаренхайт (40 градуса по Целзий) и 122 градуса по Фаренхайт (50 градуса по Целзий).
При демонстрация термохромните и оптичните нишки на якето показват точно температурата на нагряване. AI компонентът на якето прогнозира комфортна температура и осигурява постоянно нагряване за потребителя, дори когато средата се промени.
„Модел с изкуствен интелект, обучен на базата на данни от 50 тестови субекта за носене, определя оптималните температури на нагряване (40–50 °C) с 5,083 средна квадратична грешка (MSE), показвайки висока корелация между прогнозираните и действителните нива на комфорт“, отбелязват изследователите в своето проучване.
Изследователският екип вярва, че неговата новаторска е-текстилна технология може да се използва в различни приложения, от отопляеми седалки и мебели до скафандри.
Изследването е публикувано в списанието ACS Applied Materials & Interfaces.
Източник: InterestingEngineering
