نجح فريق من معهد «ماساتشوستس للتكنولوجيا» (MIT) في تطوير جهاز كمبيوتر مستقل وبرمجي مدمج داخل ألياف مرنة، ما يمهد الطريق لابتكار أقمشة ذكية قادرة على مراقبة الصحة وتتبع النشاط البدني وحتى تنبيه مرتديها إلى المخاطر المحتملة في الوقت الفعلي.

على عكس الأجهزة القابلة للارتداء التقليدية، مثل الساعات الذكية وأجهزة تتبع اللياقة البدنية، التي تقتصر على نقطة واحدة في الجسم، تتميز هذه الألياف الحاسوبية بإمكانية نسجها مباشرة داخل الملابس، ما يسمح بتغطية مساحات أوسع من الجسم، وتحليل البيانات الحيوية بدقة أكبر وبمرونة عالية، إذ يمكنها التمدد بنسبة تتجاوز 60% دون فقدان وظائفها، فضلاً عن قابليتها للغسل، مما يجعلها مناسبة للاستخدام اليومي.

تعتمد هذه التكنولوجيا على ألياف مرنة تحتوي على جميع مكونات الكمبيوتر، بما في ذلك أجهزة استشعار، ووحدة تحكم دقيقة، وذاكرة رقمية، ووحدات «بلوتوث»، وأنظمة اتصالات بصرية، وبطارية مدمجة، وخلال التجارب، قام الباحثون بدمج أربع من هذه الألياف داخل قميص وسروال، حيث أثبتت قدرتها على تشغيل نماذج تعلم آلي وتحليل الأنشطة الحركية للمستخدم بدقة تصل إلى 95% عند عمل الألياف بشكل جماعي.

في خطوة لاختبار فعالية الابتكار، سيتم تزويد أفراد من الجيش والبحرية الأمريكية بملابس مزودة بهذه الألياف أثناء مهمة تمتد لمسافة 1000 كيلومتر في القطب الشمالي، حيث تصل درجات الحرارة إلى -40 درجة فهرنهايت، وفق ما أوردته الشرق الأوسط.

وتهدف هذه التجربة إلى قياس أداء الأقمشة الذكية في البيئات القاسية وتقييم قدرتها على تقديم رؤى في الوقت الفعلي حول صحة المستخدمين ومستويات نشاطهم.

استند تطوير ألياف الكمبيوتر إلى أكثر من عشر سنوات من الأبحاث داخل مختبر «Fibers@MIT»، حيث تمكن العلماء من التغلب على تحديات دمج تقنيات الحوسبة في الألياف المرنة، من خلال تطوير نهج جديد يسمى تصميم «ماكي»، الذي يتيح تحويل التصميمات التقليدية المسطحة للرقائق الدقيقة إلى أشكال أسطوانية تناسب الألياف، واعتمد الفريق على مواد لدنة حرارية مبتكرة سمحت بجعل الألياف قابلة للتمدد والغسل دون التأثير على وظائفها الأساسية.

لا تقتصر تطبيقات هذه الأقمشة الذكية على تتبع اللياقة البدنية فحسب، بل يمكنها إحداث نقلة نوعية في مجالات مثل الرعاية الصحية والاستجابة للكوارث، حيث تعمل الألياف الذكية داخل الملابس كشبكة متكاملة قادرة على إجراء حسابات معقدة وتحليل البيانات الحيوية بدقة عالية.

في هذا السياق، يؤكد يوئيل فينك، أستاذ علوم وهندسة المواد في «MIT»، أن المستقبل يحمل إمكانيات هائلة لدمج الحوسبة والذكاء الاصطناعي في الأقمشة، ما قد يتيح مستقبلا الوصول إلى خدمات الرعاية الصحية مباشرة عبر الملابس، مضيفاً أن التعاون المستمر مع جهات مثل الجيش الأمريكي والبحرية سيعزز من إمكانات هذا الابتكار ويمهد الطريق لطرحه في الأسواق.