AI智慧夾克:智慧調溫,遠離過熱不適
近年來,電子紡織品如發熱墊和電熱毯等,已成為許多人保暖和舒緩疼痛的好幫手。然而,長時間使用這些裝置可能會引發熱相關疾病,如中暑或燙傷。為瞭解決這一問題,一群研究人員最近設計並測試了一款「智慧」夾克,這款夾克配備了環境感測器、發熱和變色紗線,並結合人工智慧(AI)來控制溫度,防止過熱。他們的研究成果已發表在《ACS Applied Materials & Interfaces》期刊上。
一些電子紡織品(e-textiles)已具備感測器,可以監測穿戴者的心率、血壓和動作,或透過藍芽連線手機應用程式來控制溫度。然而,儘管技術不斷進步,使用者仍可能因這些產品而受傷。老年人由於對熱的敏感度降低,特別容易受到熱傷害;而安養院和輔助生活社羣的居民,由於他們的體溫無法隨時被醫護人員監測,也處於高風險之中。
Jeanne Tan及其團隊認為,透過將AI驅動系統與熱致變色紗線結合,可以提升電子紡織品的安全性,創造出一種既能保暖又不會過熱的布料,並提供即時溫度讀數,方便監測。研究人員利用他們的新型電子紡織品,製成了一件智慧發熱夾克。這款夾克含有發熱的銀塗層紗線和兩種熱致變色紗線。與傳統使用的碳纖維相比,銀塗層紗線使衣物更輕薄且更具彈性。
夾克內建的AI溫度控制系統,經過50名不同年齡、性別和體型的受試者訓練,這些受試者在不同溫度、濕度和風速的環境中,設定了他們理想的發熱溫度。變色紗線為夾克增添了一項安全功能:其中一種紗線會從紫色變為粉紅色,以指示溫度超過華氏86度(攝氏30度),方便白天監測溫度;在黑暗環境中,另一種聚合物光纖紗線則會發出藍色、黃色或紅色的光,分別指示華氏86度(攝氏30度)、104度(攝氏40度)和122度(攝氏50度)。
在示範中,夾克內的熱致變色和光纖紗線準確地指示了發熱溫度,而夾克的AI元件則預測了舒適的溫度,並為穿戴者提供穩定的發熱效果,即使環境變化也能保持舒適。研究團隊表示,未來他們的電子紡織技術可應用於多種場景,從加熱汽車座椅和傢俱,到太空衣等,都將成為可能。