پارچه هوشمند A-Textile: تبدیل لباس به دستیار صوتی هوش مصنوعی برای کنترل خانه هوشمند
تیمی از محققان چینی پارچه هوشمند A-Textile را ابداع کرده‌اند که بافتهای معمولی را به یک واسط صوتی پیشرفته برای تعامل با هوش مصنوعی و کنترل از راه دور تجهیزات خانه هوشمند تبدیل می‌کند. این فناوری نوین با دقت ۹۷.۵ درصدی در تشخیص دستورات صوتی، حتی در محیط‌های پر از سر و صدا، کارایی به سزایی از خود نشان می‌دهد.
به گزارش Interesting Engineering، تلاش‌ها برای توسعه بافتهای هوشمند سال‌هاست که ادامه دارد، اما اکثر نمونه‌های پیشین مجهز به سنسورهای سفت، سخت یا میکروفون‌های حجیم بودند که برای استفاده در لباس‌های نرم، انعطاف‌پذیر و راحت مناسب نبودند. پارچه A-Textile این چالش را با رویکردی کاملاً متفاوت حل کرده است: خودِ بافت پارچه در عمل به یک میکروفون بدون نیاز به باتری تبدیل می‌شود.
🔗 بیشتر بخوانید: ۵ سرزمین دارای بزرگترین ذخایر گاز طبیعی در سال 2023؛ جایگاه ایران کجاست؟
مکانیزم عملکرد: از اثر تریبوالکتریک تا پردازش هوش مصنوعی
اساس کارکرد این پارچه بر پایه پدیده فیزیکی اثر تریبوالکتریک استوار است. وقتی کاربر صحبت می‌کند، امواج صوتی لرزش‌های ریزی در الیاف بافت ایجاد می‌کنند. این حرکات جزئی منجر به تولید بارهای الکترواستاتیک می‌شوند که توسط لایه‌ای سیلیکونی حاوی نانوگلهای SnS₂ با حساسیت بالا شناسایی و توسط لایه‌ای از پنبه کربنیزه ذخیره می‌گردند.
سیگنال‌های الکتریکی حاصل سپس به یک واحد پردازش (مانند تلفن هوشمند) ارسال شده و در آنجا الگوریتم‌های هوش مصنوعی آن‌ها را به دستورات قابل اجرا برای دستگاه‌ها یا پاسخ‌های گفتاری تبدیل می‌کنند. نتایج آزمایشی حاکی از دقت ۹۷.۵ درصدی در تشخیص گفتار و عملکرد پایدار در شرایط akustیکی نویزدار است.
🔗 بیشتر بخوانید: لایحه مقابله با انتشار کردن محتوای خلاف واقع در فضای مجازی مسترد شد_دانستنی
کاربردهای عملی: از کنترل خانه هوشمند تا گفتگو با چت‌بات
محققان طیف وسیعی از کاربردها را برای این فناوری تست کرده‌اند. در نمایش‌های اولیه، کاربران با صدور دستور صوتی به لباس خود، موفق شدند لوازم خانگی هوشمند نظیر لامپ‌ها و سیستم‌های تهویه مطبوع را روشن و خاموش کنند. از سوی دیگر، این بافت قادر است با مدل‌های زبانی بزرگ مانند ChatGPT یکپارچه شود تا به سوالات پیچیده پاسخ دهد؛ از جمله: «آب‌وهوای امروز چگونه است؟»، «مفاهیم متاورس را توضیح ده»، درخواست دستور پختن غذا، برنامه‌ریزی سفر یا حتی مسیریابی از طریق گوگل مپ.
این نخستین تلاش در حوزه بافتهای شنوا نیست؛ پیش از این محققان موسسه تکنولوژی ماساچوست (MIT) در سال ۲۰۲۲ پارچه صوتی مشابهی را معرفی کرده بودند. با این حال، نمونه‌های قبلی با چالش‌هایی نظیر سیگنال الکتریکی ضعیف، عدم قابلیت تشخیص لحظه‌ای گفتار و عدم انعطاف‌پذیری مناسب روبرو بودند. پارچه A-Textile با بهره‌گیری از طراحی نوین و نانوگلهای SnS₂، حساسیت بسیار بالاتری دارد، سیگنال قوی تولید می‌کند و از مهم‌ترین مزیت‌ها برخوردار است: انعطاف‌پذیری کامل، قابلیت شستشو و سازگاری با انواع بافتها از پیراهن تا یونیفرم‌های کاری.
یافته‌های کامل این پژوهش در ژورنال معتبر Science Advances منتشر شده است.
