มีข้อมูลมากมายเกี่ยวกับสิ่งทออัจฉริยะ แต่ด้วยคำศัพท์ที่คล้ายคลึงกันมากมาย การทำความเข้าใจอุตสาหกรรมนี้และวิธีการทำงานของเทคโนโลยีจึงอาจเป็นเรื่องยาก เราจะมาอธิบายว่าสิ่งทออัจฉริยะคืออะไร ประวัติความเป็นมาของเทคโนโลยีนี้ ความหมายของสิ่งทออัจฉริยะแบบแอคทีฟและแบบพาสซีฟ และพื้นที่การใช้งานต่างๆ อ่านต่อเพื่อ (หวังว่า) จะช่วยคลายความสับสนที่คุณอาจมี!

การกำหนดนิยามของสิ่งทออัจฉริยะ

สิ่งทออัจฉริยะ หรือที่รู้จักกันในชื่อสิ่งทออิเล็กทรอนิกส์ (e-textiles) หรือผ้าอัจฉริยะ คือสิ่งทอที่ประกอบด้วยชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์และช่วยเพิ่มประสิทธิภาพให้กับอุปกรณ์สวมใส่ รถยนต์ และผลิตภัณฑ์อื่นๆ โดยอาจผลิตเป็นผลิตภัณฑ์สิ่งทอโดยตรง หรือสร้างขึ้นโดยมีจุดประสงค์เพื่อนำไปผสานรวมเข้ากับสิ่งทอ

นอกจากนี้ยังมีคำศัพท์อื่นๆ ที่ควรทราบ และถึงแม้ว่าในบางกรณีอาจใช้แทนกันได้ แต่เราหลีกเลี่ยงการใช้แทนกันเพื่อป้องกันข้อมูลที่ผิดพลาดหรือความสับสนเพิ่มเติม ต่อไปนี้เป็นคำศัพท์อื่นๆ ที่คุณอาจเห็นใช้แทนคำว่าสิ่งทออัจฉริยะ:

• สิ่งทอทางเทคนิค
• สิ่งทออัจฉริยะ
• วัสดุเชิงฟังก์ชัน
• สิ่งทอเชิงฟังก์ชัน
• ผ้าที่มีคุณสมบัติพิเศษ
• นาโนแฟบริค
• ผ้าอิเล็กทรอนิกส์
• ไฟเบอร์อัจฉริยะ
• วงจรอ่อน

สิ่งทออัจฉริยะสามารถเพิ่มฟังก์ชันการทำงานที่หลากหลายให้กับสินค้าประเภทสิ่งทอ เช่น เทคโนโลยีการให้ความร้อน การให้แสงสว่าง และการตรวจจับ ที่สำคัญคือ เทคโนโลยีสิ่งทออัจฉริยะบางประเภทสามารถบูรณาการเข้ากับพื้นผิวประเภทอื่นๆ เช่น ไม้และโพลีคาร์บอเนตได้

ประวัติความเป็นมาของสิ่งทออัจฉริยะ

นี่คือช่วงเวลาสำคัญบางส่วนในประวัติศาสตร์ของสิ่งทออัจฉริยะ คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่

• ค.ศ. 1600 — กล่าวกันว่าเส้นด้ายนำไฟฟ้าในยุคแรกเริ่มมีมาตั้งแต่สมัยเอลิซาเบธ เมื่อมีการทอเส้นด้ายทองคำลงในเสื้อผ้าเพื่อเพิ่มความแวววาว ปัจจุบัน เรามักใช้เส้นด้ายเงินหรือนิกเกิลเพื่อนำไฟฟ้า แต่แนวคิดเรื่องเส้นด้ายโลหะสำหรับการตกแต่งเสื้อผ้ามีมานานหลายศตวรรษแล้ว
• ปี 2007 — ลีอาห์ บูชลีย์ พัฒนา  ลิลี่แพด (Lilypad ) ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับสิ่งทอ (ต่อมา Adafruit ได้ผลิตเวอร์ชันของตนเองในชื่อฟลอร่า (Flora ))
• ปี 2014 — ดูปองท์นำเสนอ  หมึกพิมพ์ยืดหยุ่นและนำไฟฟ้าได้  ในงาน Printed Electronics 2014
• ปี 2014 —  ชุดไบโอสูทของ MIT สร้างกรณีศึกษาที่ชัดเจนสำหรับการนำสิ่งทออิเล็กทรอนิกส์มาใช้ในอุตสาหกรรม
• ปี 2015 —  โครงการ Jacquard ของ Google ดึงดูดความสนใจด้านเทคโนโลยีไปที่สิ่งทออิเล็กทรอนิกส์ในงาน Google I/O
• ตั้งแต่ปี 2015 จนถึงปัจจุบัน สตูดิโอต่างๆ เช่น Wearable Experiments, Interwoven และ The Crated สร้างสรรค์แนวทางปฏิบัติเกี่ยวกับสิ่งทออิเล็กทรอนิกส์และการสร้างเทคโนโลยีสวมใส่ที่มองไม่เห็น

สิ่งทออัจฉริยะแบบพาสซีฟเทียบกับแบบแอคทีฟ

เทคโนโลยีสิ่งทออัจฉริยะมีสองประเภทหลัก ได้แก่ แบบพาสซีฟและแบบแอคทีฟ สิ่งทออัจฉริยะแบบพาสซีฟมักถูกมองว่าเป็น “สิ่งทออัจฉริยะรุ่นแรก” ซึ่งมีฟังก์ชันการทำงานที่เหนือกว่าสิ่งทอทอแบบดั้งเดิม อย่างไรก็ตาม ควรทราบว่าสิ่งทอแบบพาสซีฟโดยทั่วไปจะไม่ปรับตัวตามข้อมูลที่ตรวจจับได้ กล่าวคือสิ่งทอจะไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อสภาพแวดล้อมเปลี่ยนไปตัวอย่างเช่น ผ้าที่ช่วยระบายความร้อนสามารถช่วยควบคุมอุณหภูมิของคุณได้ แต่ไม่ได้ให้ความเย็นโดยตรง ผ้าเพียงแค่ช่วยให้ของเหลวระเหยได้เร็วขึ้นเนื่องจากโครงสร้างของสิ่งทอ เช่นเดียวกับเสื้อผ้าและสินค้าอื่นๆ ที่มีเทคโนโลยีนาโนป้องกันรังสียูวี ต้านเชื้อแบคทีเรีย และนำไฟฟ้า/ป้องกันไฟฟ้าสถิต

ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างบางส่วนของผลิตภัณฑ์สิ่งทออัจฉริยะแบบพาสซีฟ:

• Cosmo - ผู้นำด้านผ้าสำหรับรองเท้า Cosmo ใช้เทคโนโลยี Microban เพื่อเพิ่มคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรียให้กับสิ่งทอ ส่งผลให้มีกลิ่นน้อยลง
• ผ้า ซันเบรลลา (Sunbrella) - ผ้าสำหรับใช้งานกลางแจ้งของซันเบรลลาได้รับการเคลือบด้วยสีที่ทนต่อรังสียูวี เพื่อช่วยรักษาสีสันและความทนทานภายใต้แสงแดดที่รุนแรง
• เฮอร์คิวไลต์ (Herculite   ) เป็นผู้ผลิตสิ่งทอคอมโพสิต PVC โดยผ้าของเฮอร์คิวไลต์ผลิตขึ้นเพื่อใช้ในงานที่ต้องการความทนทานสูง เช่น งานด้านการทหาร การดูแลสุขภาพ และการเดินเรือ โดยใช้เทคโนโลยีการทอที่เป็นเอกลักษณ์เฉพาะตัว

สิ่งทออัจฉริยะแบบแอคทีฟ คือสิ่งทอที่ปรับตัวและเปลี่ยนแปลงการทำงานเพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมภายนอกหรือต่อการป้อนข้อมูลจากผู้ใช้ วัสดุเหล่านี้อาจเปลี่ยนรูปร่าง เก็บและควบคุมความร้อน และนำไปประยุกต์ใช้ในงานที่หลากหลายและยืดหยุ่นได้ ในขณะที่สิ่งทอแบบพาสซีฟโดยทั่วไปอาศัยโครงสร้างในการทำงาน สิ่งทอแบบแอคทีฟโดยทั่วไปจะใช้ไฟฟ้า ซึ่งสามารถรองรับแอคทูเอเตอร์และเซ็นเซอร์ได้ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์เหล่านี้ช่วยให้ผ้าอัจฉริยะสามารถรับรู้การสัมผัสและอุณหภูมิ รวมถึงประมวลผลและตีความข้อมูลมากมายที่เกี่ยวข้องกับสภาพแวดล้อมภายนอก พวกมันเป็นส่วนสำคัญในการผลิตสิ่งทออัจฉริยะ

นี่คือตัวอย่างบางส่วน:

• ชั้นอิเล็กทรอนิกส์ Loomia - ชั้นอิเล็กทรอนิกส์ Loomia เป็นวงจรที่อ่อนนุ่มและยืดหยุ่นได้ ซึ่งสามารถนำไปสู่ผลิตภัณฑ์รุ่นใหม่ในอุปกรณ์สวมใส่ ยานยนต์ และอื่นๆ
• HeiQ Smart Temp - ผ้า Smart Temp ของ HeiQ มีเทคโนโลยีควบคุมอุณหภูมิอัจฉริยะที่ทำงานโดยอิงจากอุณหภูมิของร่างกาย และช่วยลดอุณหภูมิให้กับผู้ใช้
• Gentherm - Gentherm ผลิตเทคโนโลยีหลายอย่าง โดยแต่ละอย่างมีวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน เทคโนโลยี ClimateSense® ของพวกเขาถูกสร้างขึ้นบนอัลกอริทึมที่เปลี่ยนอุณหภูมิในยานพาหนะหรืออุปกรณ์สวมใส่ทางการแพทย์ตามความต้องการเฉพาะของผู้ใช้

ขอบเขตการใช้งานหลัก

สิ่งทออัจฉริยะทั้งแบบพาสซีฟและแอคทีฟมีแอปพลิเคชันมากมาย อย่างไรก็ตาม สำหรับบทความนี้ เราจะเน้นไปที่เทคโนโลยีสวมใส่ได้ เครื่องแต่งกายและเครื่องประดับสำหรับกิจกรรมกลางแจ้ง และการตกแต่งภายในรถยนต์

พาสซีฟ

การใช้งานสิ่งทออัจฉริยะแบบพาสซีฟที่พบได้บ่อยที่สุดคือในเสื้อผ้าสำหรับกิจกรรมกลางแจ้งและอุปกรณ์สวมใส่ทางการแพทย์ เราได้ยกตัวอย่างสิ่งทอระบายความร้อนไปแล้ว แต่สิ่งทอเหล่านี้สามารถนำไปใช้ได้หลายวิธี ต่อไปนี้คือฟังก์ชันอื่นๆ ที่เป็นไปได้ของสิ่งทอแบบพาสซีฟ:

• การป้องกันรังสียูวี - มีการเติมส่วนประกอบที่ไม่ใช่สารเรืองแสงเช่น สารเพิ่มความสว่างและสารดูดซับรังสียูวีลงในเส้นใยเพื่อสร้างคุณสมบัติในการป้องกันแสงแดด เมื่อใช้ร่วมกับส่วนประกอบทางเทคนิคอื่นๆ วัสดุเหล่านี้จะมีประสิทธิภาพสูงในการป้องกันความเสียหายของผิวหนังและสภาวะอื่นๆ ที่เกิดจากการสัมผัสแสงแดด‍
• สารเคลือบ ต้านจุลชีพ - สารเคลือบผสมต้านจุลชีพเป็นสินค้าที่ได้รับความนิยมในอุตสาหกรรมสิ่งทอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตชุดกีฬา สารเคลือบเหล่านี้มีประสิทธิภาพในการป้องกันการเจริญเติบโตของแบคทีเรียที่เกิดจากเหงื่อ แม้ว่าสารเคลือบเหล่านี้จะช่วยปกป้องเสื้อผ้าของคุณได้ แต่ก็ไม่ได้ช่วยรักษาสิ่งแวดล้อมอย่างแน่นอน หลายคนอาจคิดว่าสารเคมีในสารเคลือบเป็นปัญหา แต่ปัญหาที่แท้จริงอยู่ที่การกำจัดสิ่งทอเหล่านี้ต่างหาก

คล่องแคล่ว

สิ่งทออัจฉริยะแบบแอคทีฟมีขีดความสามารถที่หลากหลาย และมีคุณสมบัติหลายอย่างที่สิ่งทออัจฉริยะแบบพาสซีฟไม่มี ดังที่กล่าวมาแล้ว สิ่งทอแบบแอคทีฟจะปรับตัวและเปลี่ยนแปลงการทำงานเพื่อตอบสนองต่อสภาพแวดล้อมภายนอก วัสดุเหล่านี้จะสร้าง "การกระทำ" ขึ้นจากข้อมูลที่ได้รับ (คิดแบบนี้: แอ คทีฟเท่ากับการกระทำ ) ต่อไปนี้เป็นเพียงตัวอย่างเล็กน้อยของสิ่งที่สิ่งทอแบบแอคทีฟสามารถทำได้:

• การควบคุมอุณหภูมิ - หนึ่งในแอปพลิเคชันที่พบได้บ่อยที่สุดของสิ่งทอแอคทีฟคือในเสื้อผ้าชั้นนอก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เสื้อผ้าที่ช่วยควบคุมอุณหภูมิของร่างกาย‍
• ระบบตรวจจับและทำความร้อนเบาะนั่ง - อุตสาหกรรมยานยนต์อาจเป็นอุตสาหกรรมที่ใหญ่ที่สุดในการนำสิ่งทออัจฉริยะมาใช้ ปัจจุบันมีแนวคิดหลายอย่างที่อยู่ระหว่างการพัฒนา แต่แนวคิดที่โดดเด่นที่สุดคือความสามารถในการแยกแยะผู้ขับขี่รถยนต์ตามขนาดและน้ำหนักผ่านเซ็นเซอร์วัดแรงกด อย่างไรก็ตาม แอปพลิเคชันหนึ่งที่ผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่ที่สุดของโลกหลายราย (และผู้บริโภคเช่นกัน) ชื่นชอบเป็นพิเศษคือเบาะนั่งทำความร้อน ใช่แล้ว ความอบอุ่นสบายที่ช่วยให้คุณรู้สึกผ่อนคลายหลังจากลงจากรถนั้นเป็นผลผลิตจากสิ่งทออัจฉริยะ!

โลกของสิ่งทออิเล็กทรอนิกส์/สิ่งทออัจฉริยะนั้นค่อนข้างซับซ้อนและมีหลายแง่มุม อย่างไรก็ตาม อย่าปล่อยให้สิ่งนี้ทำให้คุณรู้สึกหวาดกลัวและหยุดเรียนรู้เพิ่มเติม! ด้วยเหตุนี้ เราหวังว่าเราจะทำให้หัวข้อเกี่ยวกับสิ่งทออัจฉริยะแบบพาสซีฟและแอคทีฟเข้าใจง่ายขึ้นบ้างแล้ว