"سمارٽ ٽيڪسٽائل" جو اصطلاح هڪ وسيع، گهٽ واضح تصور آهي. ذهين ٽيڪسٽائل پهريون ڀيرو 1979 ۾ جاپان ۾ پيش ڪيو ويو هو، ۽ ان جي تصور کي عام طور تي 1990 جي ڏهاڪي جي آخر ۾ تسليم ڪيو ويو هو. هن وقت، ذهين ٽيڪسٽائل عام طور تي هڪ نئين قسم جي ٽيڪسٽائل جو حوالو ڏين ٿا جيڪي انساني جسم يا ماحولياتي سگنلن ۾ تبديلين کي محسوس ڪرڻ جي قابل آهن جهڙوڪ ٽيڪسٽائل، اليڪٽرانڪس، معلومات، حياتيات، طب ۽ نئين توانائي، ۽ فعال طور تي موٽ ڏيڻ واري ميڪانيزم ذريعي جواب ڏين ٿا، جڏهن ته روايتي ٽيڪسٽائل جي موروثي انداز ۽ ٽيڪنيڪل خاصيتن کي برقرار رکندي.

ذهين ٽيڪسٽائل لاءِ ڪيترائي درجه بندي جا طريقا آهن، پر ڪو به متحد درجه بندي جو طريقو ناهي، صرف سطحي درجه بندي. عام طور تي ٻاهرين محرڪن جي رد عمل جي طريقي جي مطابق، ذهين ٽيڪسٽائل کي تقريبن "غير فعال" ذهين ٽيڪسٽائل ۽ "فعال" ذهين ٽيڪسٽائل ۾ ورهائي سگهجي ٿو. اڳيون ٽيڪسٽائل ڏانهن اشارو ڪري ٿو جيڪي ماحول طرفان متحرڪ ٿيڻ کان پوءِ پنهنجي ملڪيت کي تبديل ڪري سگهن ٿا، جهڙوڪ شڪل ياداشت جو مواد، هائيڊروفوبڪ يا هائيڊروفيلڪ ٽيڪسٽائل، وغيره. بعد ۾ سينسر ۽ ايڪٽيوٽرز سان ليس ٽيڪسٽائل ڏانهن اشارو ڪري ٿو جيڪي اندروني پيرا ميٽرز کي معلومات ۾ تبديل ڪن ٿا. اهو ماحول کان مختلف سگنلن کي محسوس ڪرڻ جي قابل آهي، جهڙوڪ گرمي پد، روشني جي شدت ۽ آلودگي، اهو فيصلو ڪرڻ لاءِ ته ٻاهرين سگنلن تي ڪيئن رد عمل ڪجي، ۽ آخرڪار مختلف قسم جي ڪپڙي تي ٻڌل، لچڪدار، ننڍڙن ايڪٽيوٽرز استعمال ڪندي ماحولياتي سگنلن جو جواب ڏيڻ لاءِ. ايمبيڊڊ اليڪٽرانڪ ڊوائيسز (اي-ٽيڪسٽائل) ۽ سمارٽ ٽيڪسٽائل ڍانچي مقامي "فيصلا" ڪري سگهن ٿا ۽ وائرليس طور تي سمارٽ ٽيڪسٽائل کي ڊيٽابيس ۽ سرورز تي مشتمل بادلن سان ڳنڍي سگهن ٿا جيڪي ريموٽ "فيصلا" ڪري سگهن ٿا.

سمارٽ ٽيڪسٽائل اسان جي روزاني زندگي ۾ اهم ڪردار ادا ڪن ٿا، جيڪي صحت جي نگراني، ذاتي تحفظ، فوجي استعمال، ٽرانسپورٽ توانائي، تفريح ۽ موسيقي جهڙن شعبن کي ڍڪيندا آهن.

ذهين مواد

مفهوم ۽ تعريف

تازن سالن ۾، معلومات، مواد ۽ انجنيئرنگ ٽيڪنالاجي جي ترقي سان، سائنسدان ۽ انجنيئر فطرت ۽ حياتياتي ارتقا بابت سکڻ ۽ سوچڻ لاءِ متاثر ٿيا آهن. جيئن جاندار مختلف حياتياتي مواد مان ٺهيل آهن، ذهين نظام نامياتي ميلاپ يا مواد جي انضمام مان ٺهيل آهن. سائنسي مشق ڏيکاريو آهي ته غير حياتياتي مواد ۾ "ذهانت" خاصيتون داخل ڪرڻ ممڪن آهي. هر قسم جي معلومات (جهڙوڪ قوت، آواز، گرمي، روشني، بجلي، مقناطيسي ۽ ڪيميائي معلومات) کي سينسنگ خاصيتن سان مختلف مواد ذريعي مٽائي ۽ منتقل ڪري سگهجي ٿو.

ڪجھ سمارٽ مواد، جهڙوڪ مقناطيسي محرڪ مواد، پائيزو اليڪٽرڪ مواد ۽ شڪل ياداشت مواد، ۾ حسي ۽ انتظامي ڪم ٻئي هوندا آهن. اهي مواد عام طور تي سمارٽ مواد جي نالي سان سڃاتا ويندا آهن، جيڪي ماحول ۾ تبديلين سان مطابقت پيدا ڪري سگهن ٿا. پر مواد ۾ پاڻ ۾ معلومات جي پروسيسنگ ۽ موٽ ڏيڻ جو طريقو ناهي، ماحول سان مطابقت پيدا ڪرڻ جي صلاحيت ناهي. عام طور تي اهو سمجهيو ويندو آهي ته سمارٽ مواد ذهين مواد جي "هيٺين سطح" ۽ ذهين مواد جي ترقي جو "بنيادي مرحلو" آهي. سمارٽ مواد کي صرف تڏهن ئي سمارٽ مواد چئي سگهجي ٿو جيڪڏهن انهن کي ڪنٽرول ڪمن سان گڏ ڪيو وڃي.

سمارٽ مواد جي تعمير لاءِ جزوي مواد

سمارٽ مواد جي جزوي مواد کي سينسنگ مواد، معلوماتي مواد، عملدرآمد مواد، موافق مواد (بايوئنڪ مواد)، ۽ ٻن مددگار مواد ۾ ورهائي سگهجي ٿو - توانائي مواد (سسٽم کي ڪم ڪرڻ لاءِ گهربل طاقت کي برقرار رکڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي) ۽ ساختي مواد (بنيادي مواد يا اجزاء جيڪي فنڪشنل مواد کي سپورٽ ڪن ٿا). ڪيترائي عام بنيادي جزا شڪل ياداشت مواد، آپٽيڪل فائبر، مقناطيسي مواد، اليڪٽرروهولوجيڪل سيال، مقناطيسي سيال، پائيزو اليڪٽرڪ مواد ۽ ذهين پوليمر مواد آهن.

عام طور تي، ايڪٽيوٽر کي صرف ايڪٽيوٽر ۾ فورس داخل ٿيڻ کان پوءِ شروع ڪري سگهجي ٿو. هن وقت، عملدرآمد مواد مختلف معلومات جي جوش هيٺ آئوٽ پُٽ فورس يا بي گھرڻ تائين محدود ناهي، ان جي آئوٽ پُٽ فنڪشن کي ڊجيٽل ڊسپلي اسٽوريج، رنگ جي تبديلي، فريڪوئنسي تبديلي، سوئچ آن ۽ آف، وغيره تائين وڌايو ويو آهي. اهڙن مواد کي اليڪٽرانڪ ٽيڪنالاجي ۾ وسيع استعمال مليو آهي.

سمارٽ مواد جا عام بنيادي جزا

1. ياداشت جي مواد کي شڪل ڏيو

شڪل جي ياداشت جي مواد ۾ شڪل جي ياداشت جو مصر، ياداشت سيرامڪ ۽ شڪل جي ياداشت جو پوليمر (شڪل جي ياداشت فائبر ۽ شڪل جي ياداشت جي پوليمر جيل سميت) شامل آهن. اهي هڪ مخصوص درجه حرارت تي ٿرموئلاسٽڪ (يا دٻاءُ جي ڪري پيدا ٿيندڙ) مارٽينسٽڪ ٽرانسفارميشن يا ويٽريفڪيشن ٽرانسفارميشن مان گذرن ٿا، هڪ مخصوص شڪل کي ياد رکي سگهن ٿا، ۽ لچڪدار ماڊيولس، مزاحمت، اندروني رگڙ ۽ ٻيون اهم تبديليون. مثال طور، NiTi شڪل جي ياداشت جي فائبر کي مختلف حالتن ۾ استعمال ڪري سگهجي ٿو.

ذهين پردو: جيئن نڪل-ٽائيٽينيم فائبر مان ٺهيل پردي جي ڪپڙي جو انتخاب، جڏهن گرمي پد 50 ℃ تائين پهچي ٿو، ته ڪپڙو خود بخود سج کي بند ڪرڻ جو جواب ڏئي ٿو.

فيشن ڊيزائن: جيئن ته ڪپڙن جي ڊيزائن ۾ نڪل-ٽائيٽينيم فائبر جو انضمام، جديد جمالياتي اثرات ۽ آرامده تجربو حاصل ڪرڻ لاءِ. جڏهن ٻاهر گرمي پد گرم هوندو آهي، ته اسڪرٽ جي هڪ پاسي جو هيم پاڻمرادو مٿي ٿي ويندو ۽ گل پاڻمرادو سيڪنڊن ۾ بند ٿي ويندا.

حفاظتي تحفظ: جيڪڏهن ايئر پاڪيٽ ماڊيول کي حفاظتي ڪپڙن ۾ ساختي ڊيزائن ذريعي شامل ڪيو وڃي، ته ايئر پاڪيٽ ايريا گهٽ درجه حرارت تي تبديل نه ٿيندو؛ جيئن گرمي پد وڌندو آهي، ايئر پاڪيٽ ايريا وڌندو آهي. اهڙا سوٽ فائر فائٽرز جي حفاظت ۽ باهه ۾ سڙڻ جي خطري کي گهٽائڻ لاءِ استعمال ڪري سگهجن ٿا.

نمي جذب ڪرڻ: مٽسوبشي ڊائيپلڪس® تيار ڪيو آهي، هڪ نئون پولي يوريٿين مواد جنهن ۾ شڪل ياداشت جي ڪم آهي. هي فلم ڪوٽ فيبرڪ سان ليمينيٽ ٿيل آهي، جنهن ۾ پاڻي جي مزاحمت ۽ گرمي پد جي تبديلي، نمي جذب ڪرڻ سان ماليڪيولن جي مائڪرو براؤن حرڪت آهي.

2. آپٽيڪل فائبر

آپٽيڪل فائبر هڪ فوٽو ڪنڊڪٽو عنصر آهي جيڪو ٻن ڊائيليڪٽرڪ سطحن تي روشني جي مڪمل عڪاسي جي اصول مان ٺهيل آهي. روشني جي ٽرانسميشن خاصيتن جي تجزيي ذريعي (روشني جي شدت، برابر)، فائبر قوت، گرمي پد، بي گھرڻ، دٻاءُ، کثافت، مقناطيسي ميدان، ساخت ۽ ايڪس ري جهڙن پيرا ميٽرز جي تبديلي جي چوڌاري موجود آهي، ۽ اهڙي طرح وڏي پيماني تي سينسنگ عنصر، يا ذهين مواد ۾ "نيورون"، جوابدار، مضبوط مداخلت مخالف صلاحيت ۽ گهٽ توانائي جي استعمال جي طور تي استعمال ڪيو ويندو آهي.

آپٽيڪل فائبر سينسنگ سسٽم وڏي پيماني تي بايو ميڊيڪل تشخيص، فوڊ ٽيڪنالاجي، فوجي ۽ صنعتي ايپليڪيشنن، ۽ سول انجنيئرنگ لاءِ ترقي ڪئي وئي آهي. مثال طور، جيو ٽيڪسٽائل ۾ ضم ٿيل سمارٽ فائبر آپٽڪ سينسر هاءِ وي پلن جي نگراني ڪري سگهن ٿا ۽ سار سنڀال ايجنسين کي ڊيٽا موڪلي سگهن ٿا ته جيئن بروقت طريقي سان سول انفراسٽرڪچر جي خرابي ۽ وقت کان اڳ ناڪامي جو پتو لڳائي سگهجي.

تصوير جو ڪريڊٽ: يونيورسٽي آف ميساچوسٽس، لوويل

3. پائيزو اليڪٽرڪ مواد

پيزو اليڪٽرڪ مواد ۾ پيزو اليڪٽرڪ سيرامڪس (BaTiO3، Pb (ZrTi) O3، K (Na) NbO3، PbNb2O3، وغيره) ۽ پيزو اليڪٽرڪ پوليمر شامل آهن. پيزو اليڪٽرڪ مواد برقي ميدان ۾ برقي ڊائيپولز جي خود-موجوده ترتيب ذريعي مواد جي سائيز کي تبديل ڪن ٿا، ۽ لاڳو ٿيل وولٽيج جي جواب ۾ دٻاءُ يا دٻاءُ پيدا ڪن ٿا. بجلي ۽ مشيني خاصيتن جي وچ ۾ تعلق لڪير وارو آهي، ۽ ان ۾ تيز ردعمل، اعليٰ تعدد ۽ ننڍي دٻاءُ جون خاصيتون آهن. جڏهن دٻاءُ سان متحرڪ ڪيو ويندو آهي، ته مواد هڪ برقي سگنل پيدا ڪري ٿو، جيڪو سينسر طور استعمال ڪري سگهجي ٿو. پيزو اليڪٽرڪ مواد ڪرسٽل ۽ سيرامڪ ٿي سگهي ٿو، پر اهي ٻئي ڀُرڻ وارا آهن.

پوليمر پيزو اليڪٽرڪ مواد جي دٻاءُ جي تبديلين لاءِ ميڪانياتي طاقت ۽ حساسيت ڪيترن ئي ٻين سينسرز کان بهتر آهي ۽ ذهين بناوتن ۽ ڊوائيسز ۾ سينسر ۽ ايڪٽيوٽرز طور استعمال لاءِ تمام موزون آهن. انساني پيپيلوما، ويڪسينيا، ڊينگي بخار، ايبولا، انفلوئنزا اي، انساني مدافعتي نظام ۽ هيپاٽائيٽس بي وائرس کي ڳولڻ لاءِ استعمال ڪري سگهجي ٿو.

(الف) پائيزو اليڪٽرڪ بايوسينسر جا ڪم ڪندڙ اصول؛ (ب) ڳولا دوران وولٽيج ۽ وقت جو تعلق؛ (ج) ڳولا دوران طول و عرض ۽ تعدد جي وچ ۾ تعلق.

پائيزو اليڪٽرڪ مواد استعمال ڪندي وائرس جي ڳولا لاءِ بنيادي تصورات