ملابس تراقب صحتك... ألياف كمبيوتر مرنة داخل الأقمشة لجمع وتحليل البيانات

تخيل عالَماً تكون فيه ملابسك قادرة على فعل أكثر من مجرد تدفئتك أو إضفاء لمسة أنيقة على مظهرك. ماذا لو كانت قادرة على مراقبة صحتك، وتتبع نشاطك البدني، وحتى تنبيهك إلى المخاطر المحتملة، كل ذلك في الوقت الفعلي؟
هذا الرؤية المستقبلية أصبحت أقرب إلى الواقع بفضل بحث رائد من معهد «ماساتشوستس للتكنولوجيا» (MIT). طور فريق العلماء جهاز كمبيوتر مستقل وبرمجي مدمج داخل ألياف مرنة، ما يمهد الطريق لأقمشة ذكية يمكن أن تحدث ثورة في كيفية التفاعل مع التكنولوجيا ومراقبة الصحة.
على عكس الأجهزة القابلة للارتداء التقليدية كالساعات الذكية أو أجهزة تتبع اللياقة البدنية التي تقتصر على نقطة واحدة في الجسم، يتم نسج ألياف الكمبيوتر هذه مباشرة في الملابس. وهذا يسمح لها بتغطية مساحات أكبر من الجسم، مما يوفر فهماً أكثر شمولاً لفسيولوجيا الإنسان. كما أن هذه الألياف، التي تكاد تكون غير محسوسة لمن يرتديها، قابلة للغسل ما يجعلها عملية للاستخدام اليومي.
ما دور الألياف المرنة؟
في قلب هذا الابتكار توجد ألياف مرنة واحدة تحتوي على جميع مكونات الكمبيوتر، منها أجهزة استشعار ووحدة تحكم دقيقة وذاكرة رقمية ووحدات «بلوتوث» وأنظمة اتصالات بصرية وحتى بطارية. يتيح هذا التصميم المدمج للألياف أليافاً مرنة واحدة تحتوي على جميع مكونات الكمبيوتر ونقلها بسلاسة. في التجارب، قام الباحثون بتضمين 4 من هذه الألياف في قميص وسروال، ووضعوها على طول كل طرف. قامت كل واحدة من الألياف بتشغيل نموذج تعلم آلي مستقل تم تدريبه على تمارين محددة مثل القرفصاء والاندفاع والـ«بلانك». بينما حققت الألياف الفردية دقة تبلغ نحو 70 في المائة، ارتفعت دقتها الجماعية إلى ما يقرب من 95 في المائة عندما سمح لها بالتواصل بعضها مع بعض.
يقول يوئيل فينك، أستاذ علوم وهندسة المواد في معهد «ماساتشوستس للتكنولوجيا» والمؤلف الرئيسي للدراسة أن أجسادنا تبث غيغابايتات من البيانات كل ثانية عبر الجلد، كالحرارة والصوت والإشارات الكيميائية الحيوية والإمكانات الكهربائية والضوء. تحمل جميعها معلومات قيمة عن صحتنا وأنشطتنا. لسوء الحظ، يتم فقدان معظم هذه البيانات في الملابس التي نرتديها. يضيف: «ماذا لو استطعنا تعليم ملابسنا على التقاط هذه المعلومات وتحليلها ونقلها؟».
اختبار عملي
هذه الرؤية يتم اختبارها بالفعل في واحدة من أقسى البيئات على وجه الأرض. في مهمة قادمة إلى القطب الشمالي، سيتمكن أفراد من الجيش والبحرية الأميركية من ارتداء قمصان تحتية مدمجة مع ألياف الكمبيوتر هذه أثناء عبورهم مسافة 1000 كيلومتر في درجات حرارة تصل إلى -40 درجة فهرنهايت. تهدف المهمة، التي تحمل اسم «ماسك أوكس II» إلى توفير رؤى في الوقت الفعلي حول صحة ونشاط المشاركين، مما يساعد على منع الإصابات وتحسين السلامة في الظروف القاسية.
ويضيف فينك: «في المستقبل غير البعيد، ستسمح ألياف الكمبيوتر بتشغيل التطبيقات والوصول إلى خدمات الرعاية الصحية مباشرة من خلال ملابسنا. نحن متحمسون لرؤية هذا المستقبل يتشكل من خلال تعاوننا مع الجيش الأميركي والبحرية».
عقد من الابتكار
يعتمد تطوير ألياف الكمبيوتر على أكثر من عقد من البحث في مختبر «Fibers@MIT» التابع لمعهد «ماساتشوستس للتكنولوجيا». شملت الاكتشافات السابقة تضمين أجهزة أشباه الموصلات والصمامات الضوئية وأجهزة الاستشعار في الألياف. ومع ذلك، واجه الفريق تحديات كبيرة في زيادة تعقيد هذه الأجهزة مع الحفاظ على المرونة والمرونة اللازمة للأقمشة القابلة للارتداء.
كان أحد التحديات الرئيسية هو عدم التطابق الهندسي بين الشكل الأسطواني للألياف والتصميم المسطح للرقائق الدقيقة التقليدية. للتغلب على ذلك، طور الباحثون تقنية جديدة تسمى تصميم «ماكي»، تستخدم لوحة توصيل مرنة لتحويل التصميم الثنائي الأبعاد للأجهزة الدقيقة إلى شكل أسطواني ثلاثي الأبعاد. سمح هذا الابتكار بتضمين عناصر حوسبة متقدمة، مثل وحدات التحكم الدقيقة وأجهزة استشعار «البلوتوث»، في الألياف. كما قام الفريق بالتحول إلى مادة لدنة حرارية أكثر مرونة، مما جعل الألياف قابلة للتمدد بأكثر من 60 في المائة دون فقدان الوظائف. سمحت هذه المادة، جنباً إلى جنب مع عملية السحب الحراري التي طورتها مجموعة «Fibers@MIT»، بإنشاء ألياف قابلة للغسل في الغسالة يمكن دمجها بسلاسة في الملابس اليومية.
من المختبر إلى العالم الحقيقي
تمتد التطبيقات المحتملة لهذه التكنولوجيا إلى ما هو أبعد من تتبع اللياقة البدنية. من خلال تضمين ألياف كمبيوتر متعددة في قطعة ملابس واحدة، أنشأ الباحثون شبكة نسيجية قادرة على إجراء حسابات معقدة. على سبيل المثال، يمكن للألياف الموجودة في أكمام القميص والسروال التواصل بعضها مع بعض، مما يعزز قدرتها على التعرف على الأنشطة وتحليلها.
يشرح فينك أنه عندما تعمل الألياف الموجودة على أطراف مختلفة بشكل جماعي، تصل دقتها في تحديد الأنشطة إلى ما يقرب من 95 في المائة. وهذا يظهر قوة الحوسبة الموزعة داخل قطعة الملابس، حيث تعمل الألياف معاً دون الحاجة إلى أسلاك أو اتصالات خارجية. في المستقبل، يهدف الفريق إلى تضمين أجهزة دقيقة إضافية في الألياف، مما يعزز قدراتها بشكل أكبر. كما يستكشفون استخدام هذه الأقمشة الذكية في بيئات أخرى عالية المخاطر، مثل الرعاية الصحية والاستجابة للكوارث.
الطريق إلى الأمام
لا يزال التقاء النسيج والحوسبة وتعلم الآلة في مراحله الأولى، لكن الإمكانيات هائلة. بينما يواصل فينك وفريقه دفع حدود ما هو ممكن، فإنهم أيضاً يلهمون الجيل القادم من المبتكرين. من خلال دورة في معهد «ماساتشوستس للتكنولوجيا» بعنوان «الأقمشة الحاسوبية»، يتم تدريسها بالتعاون مع مدرسة «رود آيلاند» للتصميم، يستكشف الطلاب مستقبل الأقمشة الذكية وإمكاناتها في تحويل الصناعات.
يمثل هذا البحث خطوة كبيرة نحو مستقبل تكون فيه ملابسنا ليست مجرد قطع سلبية، بل عنصر فاعل في صحتنا وسلامتنا. يرى هؤلاء العلماء أن التقاء الألياف والأقمشة التقليدية مع الحوسبة وتعلم الآلة قد بدأ للتو. (العربية)

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

IM Lebanon

١٢-٠٥-٢٠٢٥

• IM Lebanon

تغيير بسيط في الطعام يطيل العمر.. إليكم التفاصيل

توصلت دراسة أجريت على أكثر من 220,000 شخص وركزت في استهلاك الزبدة مقابل الزيوت النباتية، إلى استنتاج يوضح مدى فائدة الزيوت النباتية لجسم الإنسان أكثر من الزبدة، خاصة في الحماية من الأمراض المزمنة والاستمتاع بالعمر المديد. وبحسب ما نشره موقع 'New Atlas، نقلًا عن دورية JAMA Internal Medicine، يمكن أن يكون إجراء تغيير بسيط في نظامك الغذائي أحد أسهل الطرق لإطالة العمر. ويعرف الكثيرون بالفعل، أن الزبدة ليست غذاءً صحيًا تمامًا، فقد حددت دراسة جديدة أجراها باحثون في 'جامعة هارفارد' و'معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا' ومستشفى ماساتشوستس العام بريغهام كيف يؤثر استهلاكها على طول العمر وكيف تفعل الزيوت النباتية العكس تمامًا. في الدراسة الجديدة، نظر الباحثون في 30 عامًا من البيانات المستقاة من تقارير علمية مدققة. وخلص الباحثون إلى أن الأشخاص الذين تناولوا أكبر قدر من الزبدة كانوا أكثر عرضة للوفاة بنسبة 15% مقارنةً بمن تناولوا أقل قدر من الزبدة. في المقابل، اكتشفوا أن أولئك الذين تناولوا أكبر قدر من الزيوت النباتية، وخاصة زيت الزيتون والكانولا وفول الصويا، كانوا أقل عرضة للوفاة بنسبة 16% مقارنةً بمن تناولوا أقل قدر من الزبدة. كما توصل فريق الباحثين إلى أنه مقابل كل زيادة قدرها 10 غرامات يوميًا في الزيوت النباتية، كان هناك انخفاض بنسبة 11% في خطر الوفاة بالسرطان، وانخفاض بنسبة 6% في خطر الوفاة بسبب أمراض القلب والأوعية الدموية. ومن ناحية أخرى، لاحظ الباحثون زيادة بنسبة 12% في خطر الوفاة بالسرطان مقابل كل 10 غرامات يوميًا من تناول الزبدة. تم الحصول على الزبدة من جميع المصادر، بما يشمل استخدامها للدهن، والقلي بها، واستهلاكها كجزء من المخبوزات وغيرها من الأطعمة. أجرى الباحثون بعد ذلك تحليلًا للاستبدال، والذي بيّن كيف يمكن أن يؤثر استبدال الزبدة بالزيوت النباتية في النظام الغذائي اليومي على خطر الوفاة. وخلصوا إلى أن استبدال 10 غرامات فقط من الزبدة يوميًا (حوالي ¾ ملعقة كبيرة) بنفس الكمية من الزيوت النباتية من شأنه أن يخفض وفيات السرطان ومعدل الوفيات الإجمالي بنسبة 17%. إن الفرق الرئيسي بين نوعي الدهون هو أن الزيوت النباتية تحتوي على كمية أكبر من الأحماض الدهنية غير المشبعة مقارنة بالزبدة، الغنية بالأحماض الدهنية المشبعة. ومن المعروف أن الدهون المشبعة ترتبط بزيادة أمراض القلب والسكتات الدماغية بسبب ارتفاع مستويات الكوليسترول الضار LDL في الدم. وقال يو تشانغ، الباحث الرئيسي في الدراسة، إنه من 'المثير للدهشة هو حجم الارتباط الذي تم اكتشافه – فقد لوحظ أن هناك انخفاضًا في خطر الوفاة بنسبة 17% عند محاكاة استبدال الزبدة بالزيوت النباتية في النظام الغذائي اليومي'، مضيفًا أنه 'تأثير هائل على الصحة'. وأضاف زميله الباحث الدكتور دانيال وانغ أن البعض ربما 'يرغب في التفكير في أن استبدالًا بسيطًا للنظام الغذائي – استبدال الزبدة بزيت فول الصويا أو الزيتون – يمكن أن يؤدي إلى فوائد صحية كبيرة على المدى الطويل'، موضحًا أنه 'من منظور الصحة العامة، إنه يمثل عددًا كبيرًا من الوفيات الناجمة عن السرطان أو الأمراض المزمنة الأخرى التي يمكن الوقاية منها'.

صوت لبنان

١٢-٠٥-٢٠٢٥

• صوت لبنان

تغيير بسيط في طعامك يطيل العمر ويحميك من الأمراض

العربية توصلت دراسة أجريت على أكثر من 220,000 شخص، وركزت في استهلاك الزبدة مقابل الزيوت النباتية، إلى استنتاج يوضح مدى فائدة الزيوت النباتية لجسم الإنسان أكثر من الزبدة، خاصة في الحماية من الأمراض المزمنة والاستمتاع بالعمر المديد. وبحسب ما نشره موقع "نيو أطلس" New Atlas، نقلًا عن دورية JAMA Internal Medicine، يمكن أن يكون إجراء تغيير بسيط في نظامك الغذائي أحد أسهل الطرق لإطالة العمر. تأثير الزيوت النباتيةيعرف الكثيرون بالفعل أن الزبدة ليست غذاءً صحيًا تمامًا، فقد حددت دراسة جديدة أجراها باحثون في "جامعة هارفارد" و"معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا" ومستشفى ماساتشوستس العام بريغهام كيف يؤثر استهلاكها على طول العمر وكيف تفعل الزيوت النباتية العكس تمامًا. في الدراسة الجديدة، نظر الباحثون في 30 عامًا من البيانات المستقاة من تقارير علمية مدققة. وخلص الباحثون إلى أن الأشخاص الذين تناولوا أكبر قدر من الزبدة كانوا أكثر عرضة للوفاة بنسبة 15% مقارنةً بمن تناولوا أقل قدر من الزبدة. في المقابل، اكتشفوا أن أولئك الذين تناولوا أكبر قدر من الزيوت النباتية، وخاصة زيت الزيتون والكانولا وفول الصويا، كانوا أقل عرضة للوفاة بنسبة 16% مقارنةً بمن تناولوا أقل قدر من الزبدة. توصلت دراسة أجريت على أكثر من 220,000 شخص، وركزت في استهلاك الزبدة مقابل الزيوت النباتية، إلى استنتاج يوضح مدى فائدة الزيوت النباتية لجسم الإنسان أكثر من الزبدة، خاصة في الحماية من الأمراض المزمنة والاستمتاع بالعمر المديد. وبحسب ما نشره موقع "نيو أطلس" New Atlas، نقلًا عن دورية JAMA Internal Medicine، يمكن أن يكون إجراء تغيير بسيط في نظامك الغذائي أحد أسهل الطرق لإطالة العمر. تأثير الزيوت النباتيةيعرف الكثيرون بالفعل أن الزبدة ليست غذاءً صحيًا تمامًا، فقد حددت دراسة جديدة أجراها باحثون في "جامعة هارفارد" و"معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا" ومستشفى ماساتشوستس العام بريغهام كيف يؤثر استهلاكها على طول العمر وكيف تفعل الزيوت النباتية العكس تمامًا. في الدراسة الجديدة، نظر الباحثون في 30 عامًا من البيانات المستقاة من تقارير علمية مدققة. وخلص الباحثون إلى أن الأشخاص الذين تناولوا أكبر قدر من الزبدة كانوا أكثر عرضة للوفاة بنسبة 15% مقارنةً بمن تناولوا أقل قدر من الزبدة. في المقابل، اكتشفوا أن أولئك الذين تناولوا أكبر قدر من الزيوت النباتية، وخاصة زيت الزيتون والكانولا وفول الصويا، كانوا أقل عرضة للوفاة بنسبة 16% مقارنةً بمن تناولوا أقل قدر من الزبدة. 10 غرامات يوميًاكما توصل فريق الباحثين إلى أنه مقابل كل زيادة قدرها 10 غرامات يوميًا في الزيوت النباتية، كان هناك انخفاض بنسبة 11% في خطر الوفاة بالسرطان، وانخفاض بنسبة 6% في خطر الوفاة بسبب أمراض القلب والأوعية الدموية. من ناحية أخرى، لاحظ الباحثون زيادة بنسبة 12% في خطر الوفاة بالسرطان مقابل كل 10 غرامات يوميًا من تناول الزبدة. تم الحصول على الزبدة من جميع المصادر، بما يشمل استخدامها للدهن، والقلي بها، واستهلاكها كجزء من المخبوزات وغيرها من الأطعمة. أجرى الباحثون بعد ذلك تحليلًا للاستبدال، والذي بيّن كيف يمكن أن يؤثر استبدال الزبدة بالزيوت النباتية في النظام الغذائي اليومي على خطر الوفاة. وخلصوا إلى أن استبدال 10 غرامات فقط من الزبدة يوميًا (حوالي ¾ ملعقة كبيرة) بنفس الكمية من الزيوت النباتية من شأنه أن يخفض وفيات السرطان ومعدل الوفيات الإجمالي بنسبة 17%.فرق جوهريإن الفرق الرئيسي بين نوعي الدهون هو أن الزيوت النباتية تحتوي على كمية أكبر من الأحماض الدهنية غير المشبعة مقارنة بالزبدة، الغنية بالأحماض الدهنية المشبعة. ومن المعروف أن الدهون المشبعة ترتبط بزيادة أمراض القلب والسكتات الدماغية بسبب ارتفاع مستويات الكوليسترول الضار LDL في الدم. وقال يو تشانغ، الباحث الرئيسي في الدراسة، إنه من "المثير للدهشة هو حجم الارتباط الذي تم اكتشافه - فقد لوحظ أن هناك انخفاضًا في خطر الوفاة بنسبة 17% عند محاكاة استبدال الزبدة بالزيوت النباتية في النظام الغذائي اليومي"، مضيفًا أنه "تأثير هائل على الصحة".تقليل عدد الوفياتوأضاف زميله الباحث الدكتور دانيال وانغ أن البعض ربما "يرغب في التفكير في أن استبدالًا بسيطًا للنظام الغذائي - استبدال الزبدة بزيت فول الصويا أو الزيتون - يمكن أن يؤدي إلى فوائد صحية كبيرة على المدى الطويل"، موضحًا أنه "من منظور الصحة العامة، إنه يمثل عددًا كبيرًا من الوفيات الناجمة عن السرطان أو الأمراض المزمنة الأخرى التي يمكن الوقاية منها".

ليبانون 24

١٢-٠٥-٢٠٢٥

• ليبانون 24

يطيل العمر ويحميك من الأمراض.. اتبعوا هذا التغيير في الطعام

توصلت دراسة أجريت على أكثر من 220,000 شخص، وركزت في استهلاك الزبدة مقابل الزيوت النباتية، إلى استنتاج يوضح مدى فائدة الزيوت النباتية لجسم الإنسان أكثر من الزبدة، خاصة في الحماية من الأمراض المزمنة والاستمتاع بالعمر المديد. وبحسب ما نشره موقع "نيو أطلس" New Atlas، نقلًا عن دورية JAMA Internal Medicine، يمكن أن يكون إجراء تغيير بسيط في نظامك الغذائي أحد أسهل الطرق لإطالة العمر. تأثير الزيوت النباتية يعرف الكثيرون بالفعل أن الزبدة ليست غذاءً صحيًا تمامًا، فقد حددت دراسة جديدة أجراها باحثون في "جامعة هارفارد" و"معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا" ومستشفى ماساتشوستس العام بريغهام كيف يؤثر استهلاكها على طول العمر وكيف تفعل الزيوت النباتية العكس تمامًا. في الدراسة الجديدة، نظر الباحثون في 30 عامًا من البيانات المستقاة من تقارير علمية مدققة. وخلص الباحثون إلى أن الأشخاص الذين تناولوا أكبر قدر من الزبدة كانوا أكثر عرضة للوفاة بنسبة 15% مقارنةً بمن تناولوا أقل قدر من الزبدة. في المقابل، اكتشفوا أن أولئك الذين تناولوا أكبر قدر من الزيوت النباتية، وخاصة زيت الزيتون والكانولا وفول الصويا، كانوا أقل عرضة للوفاة بنسبة 16% مقارنةً بمن تناولوا أقل قدر من الزبدة. (العربية)