NUS 2026: พัฒนาเส้นใยอิเล็กทรอนิกส์ทอเป็นจอสัมผัสบนเสื้อผ้า ซักเครื่องได้
ทีมนักวิจัย NUS นำโดยผู้ช่วยศาสตราจารย์ Tural Khudiyev พัฒนาเส้นใยอิเล็กทรอนิกส์รวมไฟ LED และเซนเซอร์สัมผัส ทอเป็นจอภาพบนแขนเสื้อขนาด 168x105 มิลลิเมตร ที่ยังคงความยืดหยุ่น ระบายอากาศได้ดี และทนทานต่อการซักเครื่องถึง 50 ครั้ง
ภาพประกอบจากคลังภาพสต็อก ไม่ใช่ภาพจากเหตุการณ์จริง
- ทีมนักวิจัย NUS พัฒนาจอทัชสกรีนและ LED ลงในเส้นใยผ้าโดยตรง
- ต้นแบบแขนเสื้อขนาด 168x105 มิลลิเมตรแสดงภาพ วิดีโอ และเชื่อมต่อบลูทูธได้
- ทนทานผ่านการซักเครื่อง 50 ครั้งและการงอ 1,000 รอบโดยประสิทธิภาพไม่ลดลง
- เตรียมต่อยอดด้านการแพทย์และการตรวจวัดสุขภาพส่วนบุคคลผ่านเสื้อผ้า
เทคโนโลยีสวมใส่ในปัจจุบันมักอาศัยการติดหน้าจอหรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เข้ากับร่างกาย แต่ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแห่งชาติสิงคโปร์ (NUS) ได้พลิกโฉมแนวคิดนี้ด้วยการสร้างฟังก์ชันการแสดงผลและระบบสัมผัสลงไปในเนื้อเส้นใยผ้าโดยตรง โดยงานวิจัยชิ้นนี้นำโดยผู้ช่วยศาสตราจารย์ Tural Khudiyev พร้อมทีมงานที่ได้ผสานเส้นใยพิเศษจำนวน 54 เส้นเข้ากับแขนเสื้อ เพื่อสร้างเป็นจอแสดงผลยืดหยุ่นที่สามารถแสดงภาพเคลื่อนไหว วิดีโอ ตอบสนองต่อการสัมผัสของนิ้ว และเชื่อมต่อแบบไร้สายกับอุปกรณ์ดิจิทัลอื่น ๆ ได้ โดยยังคงความยืดหยุ่นและการระบายอากาศได้ดีเช่นเดียวกับเสื้อผ้าทั่วไป
ความท้าทายหลักในการพัฒนาวงจรบนเส้นใยทรงกระบอกขนาดเล็กถูกแก้ไขด้วยสถาปัตยกรรมเชื่อมต่อที่ช่วยให้สามารถร้อยเรียงอุปกรณ์ไมอิเล็กทรอนิกส์นับพันตัวเข้ากับเส้นใยเส้นเดียวได้ กระบวนการผลิตเริ่มต้นจากลวดหุ้มฉนวนจิ๋วที่ใช้แสงเลเซอร์เปิดจุดเชื่อมต่อ ก่อนจะใช้กระบวนการทางเคมีควบคุมการไหลของตะกั่วบัดกรีเพื่อเชื่อมต่อวงจร โดยทีมงานสามารถรวมชิปมากกว่า 5,000 ตัวผ่านจุดเชื่อมต่อทางไฟฟ้ากว่า 20,000 จุด ก่อนจะนำไปผ่านกระบวนการวาดความร้อน (thermal drawing process) เพื่อสร้างเป็นเส้นใยหลายชั้นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียงประมาณ 1 มิลลิเมตรและยาว 10 เมตร
ภาพประกอบจากคลังภาพสต็อก ไม่ใช่ภาพจากเหตุการณ์จริง
สำหรับต้นแบบที่พัฒนาขึ้น ทีมงานได้ร้อยเส้นใยที่ฝังพิกเซลจำนวน 54 เส้นลงในบริเวณแขนเสื้อ โดยแต่ละเส้นประกอบด้วยหลอด LED 96 ดวง รวมเป็นหน้าจอความละเอียด 96x54 พิกเซล คิดเป็นพื้นที่ขนาด 168x105 มิลลิเมตร อัตรารีเฟรช 30 เฟรมต่อวินาที และรองรับความลึกสี 8 บิต นอกจากการแสดงภาพและวิดีโอแล้ว หน้าจอนี้ยังสามารถใช้งานเครื่องคิดเลข เป็นเข็มทิศ รับภาพผ่านบลูทูธ สั่งการด้วยเสียง รวมถึงปรับความสว่างและหมุนหน้าจอได้อัตโนมัติ นอกจากนี้ยังมีเส้นใยอื่น ๆ ที่ทำหน้าที่ฝังไมโครโฟน ลำโพง และเซนเซอร์วัดการเคลื่อนไหว อุณหภูมิ แสง และสนามแม่เหล็ก โดยเซนเซอร์วัดอุณหภูมิที่อยู่ใต้แขนเสื้อสามารถวัดอุณหภูมิร่างกายและแสดงผลบนแขนเสื้อได้ทันที
ความทนทานถือเป็นจุดเด่นสำคัญของผลงานชิ้นนี้ โดยจากการทดสอบของนักวิจัยพบว่า ต้นแบบดังกล่าวสามารถรักษาประสิทธิภาพทั้งด้านความสว่างของแสงและการตอบสนองต่อการสัมผัสไว้ได้แทบไม่เปลี่ยนแปลง แม้จะผ่านการซักด้วยเครื่องซักผ้าพร้อมผงซักฟอกจำนวน 50 รอบ และผ่านการงอซ้ำ ๆ ถึง 1,000 รอบในรัศมี 5 มิลลิเมตร ทั้งยังมีความสามารถในการระบายอากาศใกล้เคียงกับผ้าฝ้าย ผ้าโพลีเอสเตอร์ และผ้าเดนิม พร้อมทั้งผ่านมาตรฐานความปลอดภัยในการสัมผัสกับผิวหนัง
การพัฒนาเทคโนโลยีสิ่งทออัจฉริยะ (Smart Textiles) ในลักษณะนี้ถือเป็นก้าวสำคัญที่ข้ามผ่านข้อจำกัดของอุปกรณ์สวมใส่แบบเดิมที่มักแข็งกระด้างหรือพึ่งพาหน้าจอแยกชิ้น การผสานวงจรและเซนเซอร์ลงในระดับเส้นใยโดยตรงช่วยให้เสื้อผ้ากลายเป็นอินเทอร์เฟซดิจิทัลได้อย่างแนบเนียน ซึ่งในอนาคตหากสามารถเพิ่มความละเอียดของหน้าจอและผสานเข้ากับปัญญาประดิษฐ์ (AI) ได้สำเร็จ อาจทำให้การติดตามสุขภาพและการเข้าถึงข้อมูลส่วนตัวกลายเป็นเรื่องที่สะดวกและกลมกลืนกับชีวิตประจำวันยิ่งขึ้นโดยไม่ต้องพึ่งพาสมาร์ตโฟน
ในแง่ของการใช้งานจริง ทีมงานมองเห็นศักยภาพที่สำคัญในด้านการแพทย์ โดยเส้นใยที่ติดตั้งเซนเซอร์ตรวจวัดทางสรีรวิทยาจะสามารถเก็บข้อมูลได้อย่างต่อเนื่องและแสดงผลบนเสื้อผ้าโดยตรง ช่วยให้ผู้สวมใส่ตรวจสอบค่าต่าง ๆ ได้ทันทีโดยไม่ต้องเปิดดูจากอุปกรณ์แยกต่างหาก แม้ว่าในปัจจุบันความสามารถด้าน AI และการติดตามผลส่วนบุคคลจะยังอยู่ในขั้นเตรียมต่อยอดสำหรับการพัฒนาในอนาคต แต่ก้าวต่อไปของทีมวิจัยคือการเพิ่มความละเอียดของหน้าจอ ผสานฟังก์ชันเซนเซอร์ให้หลากหลายขึ้น และศึกษาการนำ AI มาทำงานบนอุปกรณ์โดยตรง เพื่อเปลี่ยนมุมมองที่มนุษย์มีต่อการใช้งานเทคโนโลยีและสิ่งของรอบตัว
ที่มา: designboom
พบข้อมูลผิดพลาดในบทความนี้? แจ้งปัญหาบทความนี้
ความคิดเห็น
แสดงความคิดเห็น