Τα ηλεκτρονικά υφάσματα, όπως τα θερμαντικά μαξιλάρια και οι ηλεκτρικές κουβέρτες, μπορούν να κρατούν τον χρήστη ζεστό και να βοηθούν στην ανακούφιση από πόνους και ενοχλήσεις. Ωστόσο, η παρατεταμένη χρήση αυτών των συσκευών θα μπορούσε ενδεχομένως να προκαλέσει ασθένειες που σχετίζονται με τη θερμότητα, συμπεριλαμβανομένης της υπερθερμίας ή των εγκαυμάτων.
Πρόσφατα, μια ομάδα ερευνητών σχεδίασε και δοκίμασε ένα «έξυπνο» μπουφάν εξοπλισμένο με περιβαλλοντικούς αισθητήρες, νήματα που παράγουν θερμότητα και αλλάζουν χρώμα και τεχνητή νοημοσύνη (AI) για τον έλεγχο της θερμοκρασίας και την αποφυγή της υπερθέρμανσης.
Τα αποτελέσματά τους δημοσιεύονται στην επιθεώρηση ACS Applied Materials & Interfaces.
Ορισμένα ηλεκτρονικά υφάσματα, ή e-textiles , διαθέτουν αισθητήρες που μπορούν να παρακολουθούν τον καρδιακό ρυθμό, την αρτηριακή πίεση και την κίνηση του χρήστη ή μπορούν να συνδεθούν μέσω Bluetooth με εφαρμογές κινητών τηλεφώνων που ελέγχουν τη θερμοκρασία. Ωστόσο, ακόμη και με τις τεχνολογικές εξελίξεις, οι χρήστες μπορούν ακόμη να τραυματιστούν από αυτά τα προϊόντα.
Οι ηλικιωμένοι είναι ιδιαίτερα επιρρεπείς σε τραυματισμούς που σχετίζονται με τη θερμότητα λόγω μειωμένης ευαισθησίας στη θερμότητα, ενώ οι κάτοικοι των οίκων ευγηρίας και των κοινοτήτων υποστηριζόμενης διαβίωσης είναι ευάλωτοι επειδή οι θερμοκρασίες τους δεν μπορούν πάντα να παρακολουθούνται εύκολα ή συχνά από τους παρόχους υγειονομικής περίθαλψης.
Η Jeanne Tan και οι συνεργάτες της σκέφτηκαν ότι θα μπορούσαν να βελτιώσουν την ασφάλεια των ηλεκτρονικών υφασμάτων συνδυάζοντας συστήματα που καθοδηγούνται από την τεχνητή νοημοσύνη με θερμοχρωμικά νήματα για να δημιουργήσουν ένα ύφασμα που ζεσταίνει τον χρήστη χωρίς να υπερθερμαίνεται και παρέχει άμεσες ενδείξεις θερμοκρασίας για εύκολη παρακολούθηση.
Οι ερευνητές δημιούργησαν ένα έξυπνο θερμαντικό μπουφάν από το νέο τους ηλεκτρονικό ύφασμα που περιείχε νήματα που παράγουν θερμότητα, επικαλυμμένα με ασήμι και δύο τύπους θερμοχρωμικών νημάτων. Το νήμα με επικάλυψη αργύρου θερμαίνει το ένδυμα με μικρότερο όγκο και μεγαλύτερη ευελιξία από ό,τι οι παραδοσιακά χρησιμοποιούμενες ίνες άνθρακα. Το σύστημα ελέγχου της θερμοκρασίας με βάση την τεχνητή νοημοσύνη που ενσωματώθηκε στο μπουφάν εκπαιδεύτηκε σε 50 άτομα με διάφορες ηλικίες, φύλα και σωματότυπους, τα οποία προσδιόρισαν τις ιδανικές ρυθμίσεις θερμότητας σε περιβάλλοντα με διαφορετικές θερμοκρασίες, υγρασίες και ταχύτητες ανέμου.
Τα νήματα που αλλάζουν χρώμα προσέθεσαν ένα χαρακτηριστικό ασφαλείας στο μπουφάν, με ένα νήμα να αλλάζει χρώμα από μωβ σε ροζ για να υποδεικνύει θερμοκρασία θέρμανσης πάνω από 30 βαθμούς Κελσίου ώστε να επιτρέπει την εύκολη παρακολούθηση της θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της ημέρας. Σε σκοτεινά περιβάλλοντα, το άλλο, πολυμερές νήμα οπτικών ινών έβγαζε μπλε, κίτρινη ή κόκκινη λάμψη για να υποδεικνύει θερμοκρασίες 30 C, 40 C και 50 C, αντίστοιχα.
Σε μια επίδειξη, τα θερμοχρωμικά νήματα και τα νήματα οπτικών ινών στο σακάκι έδειχναν με ακρίβεια τη θερμοκρασία θέρμανσης και το στοιχείο AI του σακακιού προέβλεπε μια άνετη θερμοκρασία και παρείχε σταθερή θέρμανση για τον χρήστη, ακόμη και όταν το περιβάλλον άλλαζε. Στο μέλλον, η ομάδα λέει ότι η τεχνολογία τους με τα ηλεκτρονικά υφάσματα θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε διάφορες εφαρμογές, από θερμαινόμενα καθίσματα αυτοκινήτων και έπιπλα μέχρι διαστημικές στολές.
