استخدام التطريز بالألياف الموصلة لدمج الوظيفة الإلکترونية في الملابس

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

1 کلية الهندسة جامعة بنها

2 کلية الفنون التطبيقية جامعة بنها

3 استاذ مساعد بقسم تكنولوجيا الملابس والموضة - كلية الفنون التطبيقية - جامعة بنها

المستخلص

الأجهزة و التقنيات والتکنولوجيا القابلة للارتداء مصطلح ظهر حديثا و  تتوسع بيئة الأعمال الخاصة بها بسرعة على أساس عالمي مع الأسواق والتطبيقات الناشئة الجديدة. سيتم استخدام الأجهزة والتقنيات الإلکترونية القابلة للارتداء في قطاعات التطبيقات الناشئة باستخدام تقنيات مختلفة تشمل أشباه الموصلات وشاشات العرض وأجهزة الاستشعار والمنسوجات وإنترنت الأشياء وما إلى ذلک. فتساعد وتزيد التکنولوجيا القابلة للارتداء من قدرات الإنسان في مجالات حياته.
                            
على الرغم من أن النماذج الأولية للتکنولوجيا القابلة للارتداء کانت ضخمة وتفتقر إلى ميزات معينة مطلوبة ليتم تسويقها على نطاق واسع ، فقد تم تحسينها حاليًا بشکل ملحوظ بفضل التحسينات الأخيرة في التصغير الإلکتروني وکفاءة الطاقة والاتصال والقدرة على تضمين الذکاء في الأجهزة الإلکترونية ( والفوتونية).
في المستقبل ، سنرى تطورات جديدة في التکنولوجيا القابلة للارتداء وأيضًا ستأتي مع إنترنت الأشياء  حيث ينمو سوق المنسوجات الذکية بإمکانيات عالية على مستوى العالم. يتسبب ارتفاع الطلب على منتجات المنسوجات الذکية في توسع السوق الحالي ، مما يؤدي إلى دخول لاعبين جدد إلى سوق المنسوجات الذکية. في الاقتصادات الناشئة ، تتزايد حصة السوق من المنسوجات الذکية المستهلکة مقارنة بمنتجات المنسوجات التقليدية. من المتوقع أن يصل حجم سوق المنسوجات الذکية العالمية إلى 5369 مليون دولار أمريکي بحلول عام 2022 من 943 مليون دولار أمريکي في عام 2015 ، بمعدل نمو سنوي مرکب قدره 28.4٪ من عام 2016 إلى عام 2022. ويزدهر سوق المنسوجات الذکية العالمية ويشهد نموًا کبيرًا بسبب التطبيقات العديدة في مختلف الصناعات.[1]
وتتلخص مشکلة البحث في التساؤلات الآتية : هل يمکن استخدام التکنولوجيا القابلة للارتداء لخدمة أغراض حياتية مختلفة ؟هل يمکن استخدام التکنولوجيا القابلة للارتداء لتحقيق مزيد من الرعاية الصحية والعناية لبعض الفئات ؟هل يمکن استخدام الالياف الموصلة في تصميم أزياء مبتکرة تجمع بين المظهر الجمالي والوظيفي وتقديم رعاية صحية ومزيد من العناية لبعض الفئات الخاصة ؟
يهدف البحث إلي : الاستفادة من التکنولوجيا القابلة للارتداء في خدمة اغراض حياتية مختلفة . تصميمات مبتکرة لأزياء مزودة بتکنولوجيا القابلة للارتداء تجمع المظهر الجمالي والوظيفي وتقديم رعاية صحية جديدة .  استخدام الالياف الموصلة في تصميم أزياء مبتکرة تجمع بين المظهر الجمالي والوظيفي وتقديم رعاية صحية ومزيد من العناية لبعض الفئات الخاصة
النتائج : إن الفکرة وراء زيادة القدرات البشرية من خلال تقنيات يمکن ارتداؤها موجودة منذ القدم . تعد إتاحة التکنولوجيا  أحد المحددات الهامة لتقديم رعاية صحية ومزيد من العناية لبعض الفئات الخاصة , حيث أدت التطورات في التکنولوجيا القابلة للارتداء , وأجهزة الاستشعار إلي تحسين أنظمة الخدمات المساعدة لمستخدميها . عند تصميم  التکنولوجيا القابلة للارتداء في مجال الرعاية الصحية يجب مراعاة عامل الهيئة والجوانب الجمالية لرفع الحرج عن من يرتديها وعدم إظهاره بمظهر المريض الذي يحتاج للرعاية . تواجه  بعض الفئات بعض المصاعب في التعامل مع أي تکنولوجيا جديدة ولذلک يجب التعرف علي متطالباتهم الخاصة  بالتکنولوجيا القابلة للارتداء وأخذها في عين الاعتبار أثناء التصميم .
 



 

1.       Byrne, C. (2000). Technical textiles market–an overview. Handbook of technical textiles, 12, 1.
2.      Çelikel, D. C. (2020). Smart E-Textile Materials. In Advanced Functional Materials. IntechOpen.
3.      .Wilson, S., & Laing, R. (2018). Wearable technologies: Present and future. In Paper presented at the 91st world conference of the textile institute, Leeds, UK.
4.      Brophy, K., Davies, S., Olenik, S., Çotur, Y., Ming, D., Van Zalk, N., ... & Yetisen, A. K. (2021). The future of wearable technologies. future.
5.      Fernández-Caramés, T. M., & Fraga-Lamas, P. (2018). Towards the Internet of smart clothing: A review on IoT wearables and garments for creating intelligent connected e-textiles. Electronics7(12), 405.
6.      Li, L., & Cheung, T. W. (2018). Sustainable development of smart textiles: A review of ‘self-functioning’abilities which makes textiles alive. Journal of Fashion Technology & Textile Engineering4(2), 151-156.
7.      Hassan, S. H., Voon, L. H., Velayutham, T. S., Zhai, L., Kim, H. C., & Kim, J. (2018). Review of cellulose smart material: biomass conversion process and progress on cellulose-based electroactive paper. Journal of Renewable Materials6(1), 1-25.
8.      Cristian, I., Nauman, S., Cochrane, C., & Koncar, V. (2011). Electro-conductive sensors and heating elements based on conductive polymer composites in woven structures. In Advances in modern woven fabrics technology. IntechOpen.
9.      Gehrke, I.; Tenner, V.; Lutz, V.; Schmelzeisen, D.; Gries, T. Smart Textiles Production. Overview of Materials, Sensor and Production Technologies for Industrial Smart Textiles; MDPI: Basel, Switzerland, 2019 .
10.  Grancarić, A. M., Jerković, I., Koncar, V., Cochrane, C., Kelly, F. M., Soulat, D., & Legrand, X. (2018). Conductive polymers for smart textile applications. Journal of Industrial Textiles48(3), 612-642
11.  Butola, B. S. (Ed.). (2020). Advances in Functional and Protective Textiles. Woodhead Publishing.
12.  Dang, T., & Zhao, M. (2021, February). The application of smart fibers and smart textiles. In Journal of Physics: Conference Series (Vol. 1790, No. 1, p. 012084). IOP Publishing.
13.  Bar-Cohen, Y. (2005). Current and future developments in artificial muscles using electroactive polymers. Expert review of medical devices2(6), 731-740.
14.  Chatterjee, K., Tabor, J., & Ghosh, T. K. (2019). Electrically conductive coatings for fiber-based e-textiles. Fibers, 7(6), 51.
15.  Al Faruque, M. A., Remadevi, R., Razal, J. M., & Naebe, M. (2020). Impact of the wet spinning parameters on the alpaca‐based polyacrylonitrile composite fibers: Morphology and enhanced mechanical properties study. Journal of Applied Polymer Science137(41), 49264.
16.  Brackett-Rozinsky, N., Mondal, S., Fowler, K. R., & Jenkins, E. W. (2011). Analysis of model parameters for a polymer filtration simulator. Modelling and Simulation in Engineering2011.
17.  Tseghai, G. B., Malengier, B., Fante, K. A., Nigusse, A. B., & Van Langenhove, L. (2020). Integration of conductive materials with textile structures, an overview. Sensors20(23), 6910.
18.  Åkerfeldt, M., Strååt, M., & Walkenström, P. (2013). Electrically conductive textile coating with a PEDOT-PSS dispersion and a polyurethane binder. Textile Research Journal83(6), 618-627.
19.  Trindade, I. G., Matos, J., Lucas, J., Miguel, R., Pereira, M., & Silva, M. S. (2015). Synthesis of poly (3, 4-ethylenedioxythiophene) coating on textiles by the 333.vapor phase polymerization method. Textile Research Journal85(3), 325-.
20.  Hebeish, A., Farag, S., Sharaf, S., & Shaheen, T. I. (2014). Development of cellulose nanowhisker-polyacrylamide copolymer as a highly functional precursor in the synthesis of nanometal particles for conductive textiles. Cellulose21(4), 3055-3071.
21.  Stoppa, M., & Chiolerio, A. (2014). Wearable electronics and smart textiles: A critical review. sensors14(7), 11957-11992
22.  Locher, I., Kirstein, T., & Tröster, G. (2004). Routing methods adapted to e-textiles. Wearable Computing Laboratory.
23.  Roh, J. S. (2018). Conductive Yarn Embroidered Circuits for System onTextiles. Wearable Technol.
24.  Abouraddy, A.F.; Bayindir, M.; Benoit, G.; Hart, S.D.; Kuriki, K.; Orf, N.; Shapira, O.; Sorin, F.; Temelkuran, B.; Fink, Y. Towards multimaterial multifunctional fibres that see, hear, sense and communicate. Nat. Mater. 2007, 6, 336–347.
25.  Müller, C.; Hamedi, M.; Karlsson, R.; Jansson, R.; Marcilla, R.; Hedhammar, M.; Inganäs, O. Woven electrochemical transistors on silk fibers. Adv. Mater. 2011, 6, 898–901.
26.  Hamedi, M.; Forchheimer, R.; Inganäs, O. Towards woven logic from organic electronic fibres. Nature Mater. 2007, 6, 357–362.
27.  Bhat, N. V., Seshadri, D. T., & Radhakrishnan, S. (2004). Preparation, characterization, and performance of conductive fabrics: Cotton+ PANi. Textile research journal74(2), 155-166.
28.  Eichhoff, J., Hehl, A., Jockenhoevel, S., & Gries, T. (2013). Textile fabrication technologies for embedding electronic functions into fibres, yarns and fabrics. In Multidisciplinary Know-How for Smart-Textiles Developers (pp. 191-226). Woodhead Publishing.
29.  Roh, J. S. (2017). All-fabric interconnection and one-stop production process for electronic textile sensors. Textile Research Journal87(12), 1445-1456.
30.  Campbell, B. (2006). Varicose veins and their management. Bmj333(7562), 287-292.
31.  Herlan, A., Ottenbacher, J., Schneider, J., Riemann, D., & Feige, B. (2019). Electrodermal activity patterns in sleep stages and their utility for sleep versus wake classification. Journal of sleep research28(2), e12694.
32.  Mostafa, Ahmed Waheed. “Design for Special Classes, Ergonomic Design for the Elderly” Ergonomics Design Information Center. http://www.ergo-eg.com/32.php.(March 20, 2018)
World Health Organization. (2019). Global status report on alcohol an