قد يلعب نسيج وملابس المستقبل دورا أكثر بكثير من الموضة والأزياء، إذ يعمل الباحثون في معهد ماساشوستس الأميركي للتكنولوجيا (إم آي تي) على تطوير ألياف يمكنها سماع وإنتاج الأصوات، التي ستتخذ في يوم من الأيام شكل الإلكترونيات التي يمكن ارتداؤها كالثياب.
ويقول يويل فينك الأستاذ المشارك في علم المواد، والباحث الرئيسي في مختبر أبحاث الإلكترونيات في المعهد إن الأقدمين كانوا يستخدمون الثياب للسبب ذاته الذي نستخدمه حاليا كعازل حراري، ولتحسين المظهر الجمال، «إلا أن الذي أنجزناه حاليا هو الشروع بالتفكير في كيفية قيام الألياف بتعدي هذا الدور، وبالتالي تغيير خصائصها».
* ثياب لاقطة للصوت
* ويأمل فريق فينك أن تؤدي أبحاثه إلى إنتاج ألياف ومنسوجات يمكن تفصيلها كثياب قادرة على التقاط الكلام والأصوات، وقياس تدفق الدم في الأوعية الدموية، أو صنع شبكات منها يمكنها العمل أيضا كمستشعرات للأصوات.
ويعلق أيمن أبو راضي الأستاذ في كلية البصريات والصوتيات في جامعة «سنترال فلوريدا»، والذي لا يشارك في مشروع البحث على هذا بالقول «إنه اكتشاف مهم للغاية على مستوى المواد المستخدمة وتركيبها». وأضاف: «قم بتبطين جدار كامل من هذه الألياف لتحصل على نظام صوتي محيط»، كما نقلت عنه مجلة «تكنولوجي ريفيو».
ويقول فينك إن الألياف سواء لأغراض الثياب، أو الاتصالات كانت دائما كامنة ساكنة غير قادرة على القيام بأكثر من دور واحد، سواء كان ذلك لنسجها وحياكتها معا، أو لنقل الإشارات الضوئية والبصرية عبرها مثلا. لكن المهم بالنسبة للمنسوجات الإلكترونية حاليا هو تطوير الألياف التي يمكنها تغيير خصائصها عبر مجال واسع من الترددات. وقد جرى إنتاج الألياف الصوتية من مادة بلاستيكية تدعى «فلوريد البوليفينيلدين» PVDF التي تستخدم عادة في الميكروفونات. وقام الباحثون بتعديل البلاستيك لضمان أن تكون الجزيئات في أحد الجانبين مختلفة عن الجانب الآخر، أي تتراصف ذرات الفلور في جانب وذرات الهيدروجين في الجانب الآخر. ومثل هذا التباين بالجزيئات يجعل البلاستيك ذا جهد كهربائي.
وهذا الجهد الكهربائي هو من الخصائص الأساسية التي تتيح للألياف التفاعل مع مجال من الترددات مانحا القدرة لها للعمل كميكروفون، ومكبر صوت في الوقت معا. و«الجانب المهم هنا هو الحفاظ على الشكل البلوري في الألياف» استنادا إلى أبو راضي الذي تابع قائلا: «عادة ما يذوب البلور إذا ما تعرض إلى التسخين مدة كافية. هذا ما يحدث لدى إنتاج الألياف. لكن يبدو أن الأسلوب الجديد قد حل المشكلة».
ولإنتاج مثل هذه الألياف تتراصف الجزيئات ذات الجهد الكهربائي في الاتجاه ذاته لدى إطلاق مجال كهربائي أقوى 20 ضعفا من تلك التي تسببه الرعود خلال عاصفة رعدية. ويبدو أنها حتى الآن عملت بشكل جيد بحيث أضحى بالإمكان الاستماع إلى الأصوات من خلال الألياف. فقد أوصل الباحثون الألياف بمصدر للطاقة، مع إطلاق تيار كهربائي لجعلها تترجرج عند ترددات مسموعة بغية إطلاق الصوت.
والخطوة التالية ستكون باتجاه تخفيض قياسات الألياف، بحيث يمكن في يوم من الأيام نسجها، أو حياكتها على شكل قماش، أو ثياب.«ويبلغ عرض الألياف حاليا نحو 2.5 مليمتر، في حين يبلغ عرض الألياف المستخدمة حاليا في الثياب 50 ميكرونا، وهذا ما يستدعي تقليص العرض بهامش كبير»، كما يقول أبو راضي. وهذا هو أحد الأمور التي سيعمل عليها الباحثون خلال السنوات القليلة المقبلة، وفقا إلى فينك. وهو يأمل أن تستقيم عملية الإنتاج هذه وتكتمل في نهاية المطاف، بغية الاستفادة من الألياف.