پژوهشگران چینی موفق به توسعه نوعی پارچه هوشمند شده‌اند که می‌تواند لباس‌های روزمره را به یک دستیار هوش مصنوعی همیشه فعال تبدیل کند. این فناوری نوآورانه که A-Textile نام دارد، با دقتی خیره‌کننده معادل ۹۷.۵ درصد قادر است صدای کاربر را حتی در محیط‌های شلوغ و پر سر و صدا تشخیص دهد و به دستورات صوتی پاسخ دهد.
به گزارش Interesting Engineering، تلاش برای ساخت پارچه‌های هوشمند طی سال‌های اخیر ادامه داشته است، اما بیشتر نمونه‌های پیشین با چالش‌هایی مانند استفاده از سنسورهای سخت و حجیم روبه‌رو بودند که برای ادغام در لباس‌های نرم و انعطاف‌پذیر مناسب نبودند. فناوری A-Textile با رویکردی نوین، این محدودیت را از میان برده و پارچه را به یک میکروفون بدون نیاز به باتری تبدیل کرده است.
عملکرد پارچه هوشمند
عملکرد این پارچه بر پایه پدیده‌ای فیزیکی با نام اثر تریبوالکتریک (Triboelectric Effect) طراحی شده است. زمانی که کاربر صحبت می‌کند، امواج صوتی باعث ایجاد لرزش‌های بسیار جزئی در بافت الیاف پارچه می‌شوند. این لرزش‌ها منجر به تولید بارهای الکترواستاتیکی بسیار کوچک می‌گردند. در ساختار این پارچه، یک لایه سیلیکونی ترکیب‌شده با نانوگل‌های SnS2 وظیفه ثبت این بارها را با دقت بالا بر عهده دارد و سپس یک لایه پنبه کربنیزه آنها را ذخیره و به سیگنال‌های قابل تحلیل تبدیل می‌کند.
این سیگنال‌های الکتریکی به پردازنده‌ای خارجی (مانند گوشی هوشمند) ارسال می‌شوند تا مدل هوش مصنوعی آنها را به دستورات قابل فهم تبدیل کند. نتایج آزمایش‌های انجام‌شده نشان داده است که سیستم A-Textile در تشخیص دستورات صوتی با دقتی معادل ۹۷.۵ درصد عمل می‌کند و حتی در شرایط پر سر و صدا نیز عملکردی دقیق و پایدار دارد.
تعامل با ChatGPT و کنترل لوازم هوشمند
یکی از جذاب‌ترین ویژگی‌های این فناوری، قابلیت تعامل مستقیم با ChatGPT است. کاربران با استفاده از این پارچه می‌توانند مستقیماً با هوش مصنوعی گفت‌وگو کنند. برای نمونه، کاربر می‌تواند از لباس خود بپرسد:
«آب‌وهوای امروز چطور است؟» یا حتی دستوراتی مانند «متاورس را توضیح بده» را صادر کند.
در آزمایش‌های انجام‌شده، پژوهشگران توانستند از طریق صحبت با لباس، لوازم خانگی هوشمند مانند چراغ‌ها و دستگاه تهویه مطبوع را روشن یا خاموش کنند. همچنین این فناوری با Google Maps برای مسیریابی و با ChatGPT برای درخواست دستور پخت غذا، برنامه‌ریزی سفر یا پاسخ به پرسش‌های روزمره نیز مورد استفاده قرار گرفته است.
پیشرفت نسبت به نسل‌های قبلی
این نخستین تلاش برای ساخت پارچه‌های شنوا نیست. پیش‌تر در سال ۲۰۲۲، تیمی از پژوهشگران MIT نوعی پارچه صوتی معرفی کرده بودند، اما آن فناوری با چالش‌هایی نظیر ضعف در تولید سیگنال‌های الکتریکی قوی و عدم توانایی در تشخیص گفتار لحظه‌ای مواجه بود.
در مقابل، A-Textile به لطف طراحی جدید و استفاده از نانوگل‌های SnS2، حساسیت بالاتر، وضوح بیشتر و انعطاف‌پذیری برتر را ارائه می‌دهد. این پارچه نه تنها سبک و نرم است، بلکه کاملاً قابل شستشو بوده و می‌توان آن را به راحتی در انواع لباس‌ها از جمله پیراهن‌ها، یونیفرم‌های کاری یا لباس‌های روزمره به کار گرفت.
یافته‌های این تحقیق در ژورنال معتبر Science Advances منتشر شده و گامی مهم در جهت تلفیق فناوری‌های پوشیدنی با هوش مصنوعی و اینترنت اشیاء (IoT) محسوب می‌شود. به نظر می‌رسد در آینده نزدیک، لباس‌ها تنها ابزاری برای پوشش نخواهند بود، بلکه به عنوان واسط‌های هوشمند میان انسان و فناوری عمل خواهند کرد.