ลองจินตนาการว่าเสื้อที่สวมใส่อยู่สามารถแสดงภาพเคลื่อนไหว รับคำสั่งจากการสัมผัส และทำหน้าที่เป็นหน้าจอได้โดยไม่ต้องติดตั้งจอแยกต่างหาก นี่คือแนวคิดที่กำลังเข้าใกล้ความเป็นจริง หลังทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแห่งชาติสิงคโปร์พัฒนาเส้นใยอิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถนำไปทอเป็นผืนผ้าและใช้งานเป็นจอแสดงผลได้โดยตรง
ผลงานนี้นำโดย ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ทูรัล คูดีเยฟ (Tural Khudiyev) โดยใช้เทคโนโลยีที่เรียกว่า Digital Pixel Fiber หรือเส้นใยพิกเซลดิจิทัล ซึ่งรวมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดจิ๋วไว้ภายในเส้นใยที่มีความยืดหยุ่น ทำให้เสื้อผ้าสามารถแสดงผลและตอบสนองต่อผู้สวมใส่ได้
เส้นใยขนาด 1 มิลลิเมตร ซ่อนชิปอิเล็กทรอนิกส์นับพันชิ้น
เส้นใยต้นแบบมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1 มิลลิเมตร และมีความยาว 10 เมตร ภายในประกอบด้วยหลอดไฟ LED แบบ RGB ซึ่งสามารถสร้างสีแดง เขียว และน้ำเงิน รวมถึงสายทองแดงขนาดเล็กสำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่าง ๆ เข้าด้วยกัน
เบื้องหลังการผลิตต้องอาศัยความแม่นยำสูง ทีมวิจัยใช้เลเซอร์ที่ตั้งโปรแกรมได้เพื่อเปิดฉนวนในตำแหน่งที่ต้องการ ก่อนเชื่อมต่อชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์มากกว่า 5,000 ชิ้น ผ่านจุดเชื่อมต่อทางไฟฟ้ากว่า 20,000 จุด จากนั้นจึงใช้กระบวนการดึงเส้นใยด้วยความร้อน (Thermal Fiber Drawing) เพื่อยืดวัสดุพอลิเมอร์ให้เป็นเส้นยาว พร้อมห่อหุ้มอุปกรณ์ทั้งหมดไว้ภายใน
ไม่ใช่แค่แสดงภาพ แต่ Digital Pixel Fiber ยังตอบสนองต่อการสัมผัส
จุดเด่นของเทคโนโลยีนี้คือการติดตั้งชั้นตัวนำที่ทำหน้าที่ตรวจจับแรงกดไว้ใต้ชั้น LED เมื่อผู้ใช้สัมผัสหรือกดลงบนผืนผ้า ระบบจะตรวจจับตำแหน่งที่ถูกกดและสั่งให้พิกเซลบริเวณใกล้เคียงทำงาน จึงสามารถสร้างอินเทอร์เฟซที่โต้ตอบกับผู้สวมใส่ได้
กล่าวง่าย ๆ คือ เสื้อผ้าไม่ได้เป็นเพียงพื้นผิวสำหรับแสดงภาพเท่านั้น แต่ยังสามารถรับคำสั่งผ่านการสัมผัส คล้ายกับการใช้งานหน้าจอสัมผัสบนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป
ทอเป็นหน้าจอบนแขนเสื้อ แสดงภาพเคลื่อนไหวได้
ในการสาธิต ทีมวิจัยนำเส้นใยจำนวน 54 เส้นมาทอเข้ากับบริเวณแขนเสื้อ โดยแต่ละเส้นมี LED จำนวน 96 ชิ้น ทำให้เกิดเป็นหน้าจอขนาด 96 × 54 พิกเซล บนพื้นที่ประมาณ 168 × 105 มิลลิเมตร
หน้าจอต้นแบบรองรับอัตราการแสดงผล 30 เฟรมต่อวินาที หรือแสดงภาพได้ 30 ภาพในหนึ่งวินาที พร้อมความลึกสี 8 บิต แม้ความละเอียดจะยังห่างจากหน้าจอสมาร์ตโฟน แต่ก็สามารถแสดงภาพเคลื่อนไหว วิดีโอ และส่วนติดต่อผู้ใช้ หรือ GUI ซึ่งเป็นหน้าจอที่ช่วยให้คนสั่งงานอุปกรณ์ผ่านภาพและสัญลักษณ์ได้
รวมเซนเซอร์หลายชนิด และผ่านการทดสอบซักเครื่อง
นอกจากหน้าจอแล้ว เสื้อผ้าต้นแบบยังติดตั้งอุปกรณ์ตรวจจับข้อมูลรอบตัวและร่างกาย เช่น ไมโครโฟน ลำโพง เซนเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนไหว เข็มทิศแม่เหล็ก เซนเซอร์วัดอุณหภูมิร่างกาย และเซนเซอร์วัดแสงแวดล้อม ทำให้เสื้อผ้าสามารถรวมฟังก์ชันหลายอย่างไว้ในชิ้นเดียว
ด้านความทนทาน ผลทดสอบในห้องปฏิบัติการระบุว่า ผืนผ้าสามารถผ่านการซักด้วยเครื่องซักผ้าได้ 50 ครั้ง และทนต่อการดัดโค้งซ้ำมากกว่า 1,000 ครั้ง โดยยังคงความสามารถในการแสดงผลและตรวจจับการสัมผัส รวมถึงรักษาความยืดหยุ่นและการระบายอากาศของเนื้อผ้าไว้ได้
แม้ผลงานนี้จะแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของเสื้อผ้าที่มีหน้าจอและระบบโต้ตอบในตัว แต่ยังมีข้อจำกัดสำคัญ โดยเส้นใยที่มีขนาด 1 มิลลิเมตรยังหนากว่าเส้นใยสิ่งทอทั่วไป และความละเอียดของหน้าจอก็ยังไม่สูงมากนัก
ทีมวิจัยจึงมีแผนพัฒนาต่อด้วยการลดขนาดชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อให้เส้นใยบางลงและเหมาะกับการสวมใส่มากขึ้น รวมถึงศึกษาการนำระบบประมวลผล AI มาผสานเข้ากับเทคโนโลยี เพื่อรองรับการใช้งานในด้านการแพทย์ การทหาร กีฬา และอุตสาหกรรม
tags : newatlas, TNN
