อาภรณ์อัจฉริยะ - Wearable Intelligence (ตอนที่ 5)

(Picture from dvice.com)

แนวโน้มสำคัญอีกเรื่องหนึ่งที่กำลังมาแรงคือ สิ่งทออิเล็กทรอนิกส์ หรือ อิเล็กทรอนิกส์ที่สวมใส่ได้ ซึ่งเกิดจากแนวคิดที่ว่ามนุษย์เราสวมใส่เสื้อผ้าไปไหนมาไหน เสมือนสิ่งของที่มีมาแต่กำเนิด โดยที่เราไม่ได้รู้สึกว่ามันเป็นสิ่งแปลกปลอม ในขณะที่คอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์เครื่องใช้อิเล็กทรอนิกส์ ถึงแม้ในปัจจุบันจะพกไปไหนมาไหนได้ก็ตาม ก็ยังไม่เหมือนเสื้อผ้าที่มันติดตัวเราไปเองโดยไม่ต้องหิ้วไม่ต้องถือและไม่ต้องกังวลว่าจะลืม นั่นคือหากเราสามารถทำให้คอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์เหล่านั้นสวมใส่ได้ (Wearable Devices) และติดตามเราไปได้ทุกที่ สิ่งนั้นก็จะนับว่าเป็นอัจฉริยภาพบนผืนผ้าแห่งยุคอนาคตเลยทีเดียว

ผ้าอัจฉริยะที่มีความสามารถทางด้านอิเล็กทรอนิกส์จะต้องประกอบด้วยองค์ประกอบดังนี้

1) เส้นใยนำไฟฟ้า (Conductive Path) เพื่อนำพลังงานไปจ่ายแก่ระบบ หรือนำสัญญาณไฟฟ้าจากจุดหนึ่งไปสู่อีกจุดหนึ่ง โดยเทคโนโลยีของเส้นใยหรือด้ายนำไฟฟ้าในปัจจุบันมีบริษัทผู้ผลิตหลายราย โดยเฉพาะในไต้หวัน ผลิตออกมาหลายแบบ เช่น

• เส้นด้ายที่นำไฟฟ้าได้ในตัวเอง (Intrinsic Conduction) ทำได้โดยการนำเหล็กกล้า (Stainless Steel) มาปั่นเป็นเส้นด้าย ด้ายที่เป็นใยเหล็กนี้สามารถนำไปถักพร้อมๆกับด้ายอื่นๆ เพื่อทอเป็นผ้า แต่มีข้อเสียคือเส้นใยของเหล็กมีความแข็งกระด้างจึงมักจะทำให้เครื่องทอเสียหายได้บ่อยๆ อีกวิธีหนึ่งคือการนำพอลิเมอร์ที่สามารถนำไฟฟ้าได้ในตัวเอง ได้แก่ polyaniline และ polypyrrole มาทำเป็นเส้นใย ในอนาคตอาจมีการนำท่อนาโนคาร์บอน (Carbon Nanotube) มาปั่นเป็นเส้นด้าย ซึ่งปัจจุบันมีงานวิจัยระบุว่าสามารถทำได้ ซึ่งจะทำให้ผ้าที่ทอจากท่อนาโนคาร์บอนมีสมบัติพิเศษหลายประการ เช่น มีความแข็งแกร่งดุจเหล็กกล้าแต่เบาและยืดหยุ่นเหมือนพลาสติก สามารถป้องกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า รวมไปถึงสามารถทำงานทางด้านอิเล็กทรอนิกส์ได้
• เส้นด้ายที่เคลือบวัสดุนำไฟฟ้า (Extrinsic Conduction) เพื่อให้สามารถนำไฟฟ้าได้ โดยนำเส้นด้ายธรรมดามาเคลือบโลหะ หรือ เกลือของโลหะ เช่น คอปเปอร์ซัลไฟด์ หรือ คอปเปอร์ไอโอไดด์ หรืออาจนำเอาแผ่นฟอยล์ของทอง หรือ อลูมิเนียม มาพันรอบๆเส้นด้าย โดยเฉพาะเส้นไหมจะเหมาะที่สุด เนื่องจากมีความเสถียรในด้านรูปร่างและความยาวของเส้นใย (ผู้เขียนเคยเห็นผ้าไหมตีนจกที่ อ. ศรีสัชนาลัย จ.สุโขทัย ซึ่งทอเส้นไหมกับเส้นทองไปพร้อมๆ กัน เกิดลวดลายที่สวยงามมาก)

2) วงจรตรรกะ (Logic Circuitry) เพื่อประมวลผลสัญญาณและทำหน้าที่ต่างๆ เช่นรับข้อมูลและตัดสินใจตอบสนอง การนำเส้นใยนำไฟฟ้ามาถักทอด้วยความหนาบางต่างกัน หรือถักเป็นปม รวมทั้งเทคนิคในการทอผ้าให้เกิดลวดลายต่างๆ ก็สามารถทำให้เกิดวงจรทางตรรกะได้ โดยมีนักวิจัยที่ MIT ได้สาธิตการนำเอาเส้นใยนำไฟฟ้ามาถักให้มีการไขว้ของเส้นด้าย ทำให้เกิดเป็นคีย์บอร์ดที่สามารถรับรู้น้ำหนักการกด และให้สัญญาณไฟฟ้าออกมาแตกต่างกันได้ (คีย์บอร์ดของคอมพิวเตอร์ธรรมดาไม่รับรู้ความต่างของน้ำหนักการกด)

3) เซ็นเซอร์ (Sensor) สำหรับรับข้อมูลจากภายนอก เช่น วัดอุณหภูมิ ความชื้น จุลชีพที่มีอันตราย ขณะนี้มีการวิจัยเสื้อสุขภาพสำหรับผู้ป่วยที่ต้องการการดูแลจากแพทย์อย่างใกล้ชิด โดยเสื้อดังกล่าวมีอุปกรณ์วัดอัตราการเต้นของหัวใจ อัตราการหายใจ ความดันโลหิต เป็นต้น ซึ่งจะเก็บข้อมูลและส่งให้โรงพยาบาลโดยใช้เทคโนโลยีไร้สาย เซ็นเซอร์ที่วัดอุณหภูมิจะทำงานร่วมกับอุปกรณ์ให้ความร้อนซึ่งหากพบว่าอุณหภูมิภายนอกต่ำมาก หากมีการติดตั้ง GPS ซึ่งเมื่อทำงานร่วมกับเสื้อของผู้สวมใส่ ก็จะทำให้เสื้อทราบว่าผู้สวมอยู่ ณ ตำแหน่งใดบนพื้นโลก ซึ่งก็จะสามารถรับข้อมูลสภาพอากาศและสิ่งแวดล้อมเข้ามาได้ทันทีจากฐานข้อมูลอากาศ เพื่อพร้อมตอบสนองต่อสภาพแวดล้อมได้  ซึ่งมีบริษัทที่ทำการวิจัยและพัฒนาเสื้อสกีที่มีเซ็นเซอร์ตรวจวัดสภาพแวดล้อม โดย GPS จะจับตำแหน่งของนักสกีตลอดเวลา หากเกิดอุบัติเหตุก็จะส่งสัญญาณวิทยุออกไปขอความช่วยเหลือได้


4) เทคโนโลยีสื่อสาร (Communication) เพื่อสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ที่อยู่ในเสื้อตัวเดียวกัน และระหว่างอุปกรณ์ภายในเสื้อกับอุปกรณ์ภายนอก ในปัจจุบันมีเทคโนโลยีเครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สาย (Wireless Sensor Networks) ที่สามารถโยงใยเซ็นเซอร์หลายๆ ตัวโดยการสื่อสารแบบไร้สายคล้ายกับเทคโนโลยี Wi-Fi ที่ใช้กันทั่วไป แต่เทคโนโลยีไร้สายแบบนี้ก็อาจจะไม่เหมาะกับเสื้อผ้าที่อยู่ติดกับร่างกายมนุษย์ เนื่องจากมีการปล่อยสัญญาณวิทยุออกมาทุกทิศทาง จึงมีผู้คิดค้นการส่งสัญญาณวิทยุอีกแบบหนึ่งที่เรียกว่า FAN (Fabric Area Network) ซึ่งจะมีการส่งสัญญาณวิทยุในลักษณะของ RFID (Radio Frequency Identification) ออกไปเฉพาะบริเวณพื้นผิวของร่างกายเท่านั้น ไม่มีการส่งเข้าไปในร่างกายมนุษย์ นอกจากนั้นยังมีเทคโนโลยีในการส่งสัญญาณไฟฟ้าผ่านผิวหนังมนุษย์โดยตรงที่เรียกว่า PAN (Personal Area Network) ซึ่งคิดค้นโดยนักวิจัยของ MIT ร่วมกับ IBM โดยจะส่งกระแสไฟฟ้าแรงต่ำ (ระดับพิโคแอมป์) ออกไปตามผิวหนังโดยเครื่องรับสัญญาณตามจุดต่างๆ ของร่างกายสามารถรับสัญญาณได้ เทคโนโลยีนี้จะเหมาะกับการใช้งานทางการแพทย์ เพราะอุปกรณ์โดยมากจะมีการติดตั้งตามลำตัวมนุษย์

5) แหล่งพลังงาน (Energy) ได้แก่แบตเตอรีซึ่งขณะนี้มีการพัฒนาแบตเตอรีแบบแบนบาง หรือแหล่งกำเนิดพลังงาน เช่น เซลล์สุริยะแบนบางซึ่งอาจติดหรือพิมพ์ไว้กับเสื้อก็ได้ หรือ เซลล์เชื้อเพลิงที่เปลี่ยนพลังงานเคมีในเชื้อเพลิงเหลว เช่น เอธานอล ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า ซึ่งปกติเซลล์เชื้อเพลิงก็มีลักษณะเป็นแผ่นเมมเบรนบางๆ อยู่แล้ว หรืออาจเป็นวัสดุพวกเพียโซอิเล็กทริก (Piezoelectric) ซึ่งสามารถแปลงพลังงานกลให้เป็นพลังงานไฟฟ้านำไปเก็บไว้ในแบตเตอรี เช่น อาจนำวัสดุนี้ไปติดไว้ในรองเท้า เมื่อเราเดินจะมีแรงกดที่เท้าไปกดวัสดุชนิดนี้ให้เกิดความเค้น ซึ่งพลังงานกลจะถูกเปลี่ยนและเก็บสะสมเป็นพลังงานไฟฟ้าในแบตเตอรี นอกจากนั้นยังมีแนวคิดของการนำกลูโคสในร่างกาย (Bio-fuel cell) ออกมาใช้เป็นพลังงานไฟฟ้าให้แก่เสื้ออิเล็กทรอนิกส์อีกด้วย

6) อุปกรณ์ทางกล-ไฟฟ้า (Mechatronics) ทำงานเพื่อตอบสนองผู้ใช้ทั้งเชิงกลและไฟฟ้า เช่น อุปกรณ์กำเนิดความร้อนหรือความเย็นให้แก่ผู้สวมใส่ (Thermoelectric) เซ็นเซอร์ต่างๆ เช่น เซ็นเซอร์รับรู้ความเร่ง ซึ่งมีลักษณะเป็นอุปกรณ์เครื่องกลไฟฟ้าจุลภาค (Microelectromechanical System หรือ MEMS) อุปกรณ์กำเนิดแรงเช่นแอคตูเอเตอร์ (Actuator) ซึ่งอาจนำไปติดตั้งที่รองเท้าหรือเป็นสนับเข่าช่วยออกแรงให้ผู้สูงอายุเดินได้โดยใช้แรงน้อยลง เสื้อทักซิโด้นาโนฉบับเฉินหลงใส่ในภาพยนตร์เรื่อง The Tuxedo เป็นตัวอย่างที่ดีของอุปกรณ์ประเภทนี้ เพราะสามารถทำให้เฉินหลงกระโดด หมุนตัว ตีลังกาได้อย่างแม่นยำ

** โครงการ Wearable Intelligence ได้รับการสนับสนุนจาก ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่ง ชาติ **

อาภรณ์อัจฉริยะ - Wearable Intelligence (ตอนที่ 4)

(Picture from http://www.millionairetoysglobal.com/)

แนวคิดเกี่ยวกับผ้าฉลาดที่มีหัวคิด ได้ถูกจุดประกายขึ้นเป็นครั้งแรกเมื่อ พ.ศ. 2545 ในภาพยนตร์ของฮอลลีวู้ดที่มีเฉินหลงนำแสดง ซึ่งมีชื่อเรื่องว่า “The Tuxedo” ในภาพยนตร์เรื่องดังกล่าว พระเอกของเราได้กลายเป็นซูเปอร์ฮีโร่ที่มีความสามารถมากมายขึ้นมาทันทีที่ได้สวมใส่เสื้อทักซิโด้อัจฉริยะตัวนี้ ในปีเดียวกัน กระทรวงกลาโหมสหรัฐได้อนุมัติเงินกว่า 2,000 ล้านบาทเพื่อก่อตั้ง สถาบันนาโนเทคโนโลยีทหาร (Institute of Soldier Nanotechnologies) ขึ้นที่สถาบันเทคโนโลยีแห่งแมซซาจูเซตต์ (Massachusetts Institute of Technology หรือ MIT) โดยมีเป้าหมายจะพัฒนาชุดทหารแห่งอนาคต สถาบันดังกล่าวได้ดำเนินการวิจัยครอบคลุมหัวข้อต่างๆ เพื่อสร้างเสื้ออัจฉริยะ ตั้งแต่เรื่องของ วัสดุดูดซับพลังงาน วัสดุและอุปกรณ์เชิงกล เซ็นเซอร์ในเสื้อผ้า อุปกรณ์ชีวการแพทย์ในเสื้อ ไปจนถึงการประกอบชุดเหล่านี้และนำไปใช้ นี่จึงเป็นโครงการขนาดใหญ่ที่สุดในการวิจัยทางด้านผ้าอัจฉริยะ

เสื้อผ้าที่ฉลาดควรทำอะไรได้บ้าง นี่เป็นตัวอย่างที่มีความเป็นไปได้

• ไม่ยับ ไม่ต้องรีด 
• ไม่เหม็นอับ 
• กันร้อนกันหนาว ซึ่งหมายถึงใส่ในที่ร้อนก็ไม่ร้อน ใส่ในที่เย็นก็ไม่หนาว ซึ่งสามารถทำได้โดยการบรรจุอนุภาคนาโนที่เรียกว่า PCM (Phase Change Materials) ซึ่งมีความสามารถในการดูดซับความร้อนได้มากกว่าน้ำนับสิบเท่า สมมติเราใส่เสื้อผ้าที่มีอนุภาคนาโน PCM ในเนื้อผ้าออกไปภายนอกอาคารที่มีอุณหภูมิต่ำ ความร้อนที่สะสมอยู่ในอนุภาค PCM จะค่อยๆปล่อยออกมาจากเนื้อผ้าและให้ความอบอุ่นแก่เรา ในขณะเดียวกันหากเราเข้าไปในบริเวณที่มีอุณหภูมิสูง เจ้าอนุภาค PCM จะเริ่มกระบวนการสะสมความร้อนเข้าไปในตัวเอง ทำให้ผู้สวมใส่ยังรู้สึกเย็นอยู่
• กันลม กันชื้น โดยผ้าฉลาดต้องสามารถกันฝน กันหิมะซึมเข้ามา ในขณะเดียวกันก็ปล่อยให้ความอับชื้นที่ผิวของผู้สวมใส่สามารถระเหยออกไปได้ ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้เมมเบรนที่มีรูขนาดนาโน ซึ่งกันอนุภาคของเม็ดฝน หยดน้ำ และหิมะไม่ให้เข้ามา แต่ไอน้ำของความชื้น หรือ กลิ่นอับภายในซึ่งมีขนาดเล็กกว่าสามารถระเหยออกไปได้
•  กันไฟ เพราะตู้เสื้อผ้าของเราก็คือเชื้อเพลิงดีๆนี่เอง ดังนั้นการมีผ้าที่ไม่ลุกติดไฟได้ง่ายๆ ย่อมเป็นเรื่องที่ดี ปัจจุบันมีบริษัทในไต้หวันชื่อว่า Neolite International ได้นำพอลิเมอร์ที่มีชื่อว่า Modacrylic มาปั่นผสมกับผ้าฝ้ายทำให้ต้านทานต่อการติดไฟได้ เส้นใยชนิดนี้ยังมีคุณสมบัติต้านทานต่อกรดและด่างรวมทั้งตัวทำละลายต่างๆ และไม่เป็นอาหารของปลวกด้วย
• ใส่สบาย การใส่เสื้อผ้าแล้วรู้สึกสบายนั้น (Comfort) ไม่ใช่เรื่องของอุปาทาน แต่วิทยาศาสตร์สามารถพิสูจน์ได้ โดยความรู้สึกสบายจะเกิดขึ้นเมื่อสัมผัสผ้าซึ่งสามารถอธิบายได้โดยสมการทางคณิตศาสตร์หลายสมการ โดยตัวแปรที่ทำให้รู้สึกสบายได้แก่ การดูดซับความร้อน (Thermal Absorptivity) ความหนาของเส้นใย ความสามารถในการบีบอัด (Compressibility)  แรงเสียดทานของใยผ้า ความแข็งของการโค้งงอ (Bending Rigidity) ความสามารถในการยืดออก (Extensibility) แรงเฉือน (Shear Rigidity) การดูดซับความชื้น ซึ่งตัวแปรเหล่านี้สามารถปรับเปลี่ยนเพื่อทำให้เกิดความสบายได้  
• คุณสมบัติอื่นๆ เช่น ป้องกันอาวุธเชื้อโรค กันกระสุน เปลี่ยนสีตามสภาพแวดล้อม (อำพรางตัวเองได้) เป็นความสามารถพิเศษที่เพิ่มเข้ามาสำหรับใช้ในทางทหาร ซึ่งเป็นหัวข้อวิจัยของสถาบันนาโนเทคโนโลยีทหาร ดังที่กล่าวมาข้างต้น

** โครงการ Wearable Intelligence ได้รับการสนับสนุนจาก ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่ง ชาติ **

อาภรณ์อัจฉริยะ - Wearable Intelligence (ตอนที่ 3)

อีกตัวอย่างหนึ่ง ที่แสดงถึงภูมิปัญญาทางด้านคณิตศาสตร์ของคนโบราณที่แสดงออกบนลายผ้าทอโบราณ ก็คือผ้าทอของชนเชื้อชาติอากัน (Akan) ในทวีปแอฟริกาซึ่งปัจจุบันเป็นกลุ่มชาติพันธุ์หลักของประชากรในประเทศกานา และไอวอรีโคสท์ จากลายผ้าทำให้สามารถเชื่อมโยงได้ว่าชนเผ่านี้น่าจะสืบเชื้อสายมาจากชาวอียิปต์โบราณ เนื่องจากคณิตศาสตร์บนลายผ้ามีความเชื่อมโยงกับคณิตศาสตร์ที่นิยมใช้ในการก่อสร้างสิ่งปลูกสร้างต่างๆ ในยุคอียิปต์โบราณ ไม่ว่าจะเป็นหลักการนับเลขแบบสามเหลี่ยม (Triangular Numbers) ซึ่งปรากฎชัดในลวดลายแบบสามเหลี่ยม ที่แฝงความซับซ้อนไปถึงการใช้สามเหลี่ยมปาสคาล (Pascal’s Triangle) กันเลยทีเดียว และที่น่าทึ่งมากก็คือ จากการถอดรหัสลายผ้าของชาวอากันทำให้พบว่าในลายผ้าเหล่านั้นมีการแฝงตัวเลขที่เรียกว่า Fibonacci numbers ซึ่งเป็นรูปแบบที่เลขตัวใดตัวหนึ่งในอนุกรมนี้ เกิดจากการบวกของเลขตัวหน้า 2 ตัว ชุดของตัวเลข Fibonacci ดังกล่าวคือ 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55 …… ซึ่งจะเห็นได้ว่า 3 เกิดจาก 1+2 และ 55 เกิดจาก 21+34 นักวิจัยพบว่าชาวอากันได้แฝงตัวเลขเหล่านี้เข้าไปในลายผ้าจำนวนมาก ซึ่งเป็นตัวเลขที่ชาวอียิปต์โบราณมักใช้ในการก่อสร้าง นอกจากลายผ้าทอของชาวอากันจะแสดงถึงอัจฉริยภาพทางด้านตัวเลขแล้ว ยังมีลายผ้าทออีกหลายๆ แบบที่แฝงความรู้ทางด้านรูปทรงเรขาคณิต เช่น รูปทรงสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน เตตระฮีตรอน (รูปทรงสี่หน้า) ออกตระฮีตรอน (รูปทรงแปดหน้า) ซึ่งนับเป็นหลักฐานสำคัญในการเชื่อมโยงอารยธรรมของชาวอากันกับชาวอียิปต์โบราณได้เป็นอย่างดี

ตัวอย่างที่กล่าวมาข้างต้นนั้นได้แสดงให้เห็นว่า ผ้าทอเป็นสื่อทางด้านสารสนเทศ ที่เก็บข้อมูลความรู้ ความเป็นตัวตนของชนชาติได้เป็นอย่างดี การอนุรักษ์ลายผ้าทอโบราณเท่ากับเราเก็บรักษาอดีตของเราไม่ให้สูญหายไปจากโลกนี้ ผ้าทอโบราณไม่ได้ถูกสร้างสรรค์มาเพื่อทำหน้าที่สำหรับนุ่งห่มเท่านั้น แต่ยังถูกออกแบบมาให้เก็บข้อมูลความรู้ ความเป็นชนชาติ ที่ไปที่มาของบรรพบุรุษผู้สร้างสรรค์ลายผ้านั้นอีกด้วย จะเห็นว่าตั้งแต่อดีตเป็นต้นมานั้น ผืนผ้าได้ทำหน้าที่เปรียบเสมือนเป็นสนามประลองความมีอัจฉริยภาพของชนชาติต่างๆ ได้ว่าใครจะมีความสามารถในการแสดงออกถึงความคิดสร้างสรรค์บนผืนผ้าได้มากกว่ากัน ชนเหล่าใดสามารถสืบสานศิลป์และศาสตร์ในการทอให้สืบไปได้ ก็เท่ากับว่าได้สืบทอดทั้งเทคโนโลยีและอัตลักษณ์ของตนเองให้ไปถึงลูกหลานได้

แม้ว่ายุคทองของผ้าทอจะผ่านไปแล้ว และในปัจจุบันอุตสาหกรรมสิ่งทอถูกมองว่าเป็นอุตสาหกรรมอาทิตย์อัศดง (Sunset Industry) แต่กระแสนาโนเทคโนโลยีที่มาแรงและเข้าไปแทรกซึมอยู่ในทุกอุตสาหกรรมนั้น กำลังจะเปลี่ยนโฉมหน้าอุตสาหกรรมสิ่งทอให้กลับมาสร้างความฮือฮาได้อีกครั้ง ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาได้เกิดคำใหม่ๆ ขึ้นมามากมายในวงการสิ่งทอ เช่น ผ้าฉลาด (Smart Fabrics) สิ่งทออิเล็กทรอนิกส์ (e-Textile) เท็กซ็ทรอนิกส์ (Textronics) สิ่งทออัจฉริยะ (Intelligent Textile) อิเล็กทรอนิกส์แบบสวมใส่ได้ (Wearable Electronics) การประมวลผลบนสิ่งทอ (Textile Computing) เสื้อผ้าอันตรกริยา (Garment Interaction) อาภรณ์ตอบสนอง (Interactive Cloth) หรือแม้กระทั่ง ผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ (e-Skin) ซึ่งจะทำให้ผืนผ้ากลับมาเป็นสนามประลอง ให้แสดงออกถึงอัจฉริยภาพของมนุษย์อีกครั้ง

ครั้งหน้า ผมจะเริ่มนำท่านผู้อ่านเข้าสู่เรื่องของ สิ่งทอแห่งยุคอนาคตกันครับ ....




** โครงการ Wearable Intelligence ได้รับการสนับสนุนจาก ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ **

อาภรณ์อัจฉริยะ - Wearable Intelligence (ตอนที่ 2)

ถ้าจะถามว่า นอกจากไฟแล้วมีเทคโนโลยีอะไรอีกที่สำคัญที่สุดที่มนุษย์ได้ค้นพบ ผมก็ขอตอบว่าสิ่งนั้นคือ สิ่งทอหรือผ้า มนุษย์เป็นสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวบนดาวเคราะห์ดวงนี้ที่รู้จักใช้สิ่งนี้ปกปิดร่างกาย และเราก็ใช้สิ่งนี้ทุกวันแบบอัตโนมัติราวกับว่าเรามีสิ่งนี้มาตั้งแต่เกิด เพราะถึงแม้เสื้อผ้าไม่ใช่สิ่งที่มีตามธรรมชาติก็ตาม แต่เราก็ใช้มันอย่างเป็นธรรมชาติ มันเป็นอุปกรณ์ชนิดเดียวที่ติดตามเราไปไหนได้ทุกที่โดยที่เราไม่ต้องหิ้วหรือถือเลย ดังนั้นในอนาคต เสื้อผ้าจะเป็นอุปกรณ์สารพัดประโยชน์ รวมทั้งเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สำคัญที่สุด ใช้มากที่สุด และมีประโยชน์ที่สุดสำหรับมนุษย์เลยทีเดียว ทุกวันนี้ ถึงแม้เราจะมีโทรศัพท์มือถือแบบสมาร์ทโฟน ที่เราถือติดตัวไปไหนมาไหนได้ทุกที่ เจ้าโทรศัพท์นี้มีความสามารถขั้นเทพเสมือนเป็นคอมพิวเตอร์ประจำตัวของเรา จนบางคนเรียกว่า นี่คือยุคของ Ubiquitous Computing หรือ การประมวลผลแบบทุกหนทุกแห่ง หรือบางคนก็เรียกว่าเป็นยุคของ Pervasive Computing หรือ การประมวลผลแบบทุกหย่อมหญ้า อย่างไรก็ตามโทรศัพท์มือถือก็ใช่ว่าจะติดตามเราไปได้ทุกที่ เพราะเราอาจจะเผลอลืมไว้ที่ร้านอาหาร หรือ ทำมันตกลงไปในโถส้วมก็ได้ .... ต่างจากเสื้อผ้า ที่มันติดตามเราไปเหมือนเงาตามตัว โดยที่เราไม่เคยลืมมันไว้ที่ไหนเลย ดังนั้น การมีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรือประมวลผลไว้ในเสื้อผ้า หรือในสิ่งที่สวมใส่ (Wearable Computing) นี่สิถึงจะเรียกว่าระดับเทพจริงๆ

ไม่มีหลักฐานอย่างชัดเจนว่าการทอผ้าเริ่มขึ้นตั้งแต่เมื่อใด การค้นพบเส้นด้ายในถ้ำแห่งหนึ่งในประเทศจอร์เจียบ่งชี้ถึงอายุของเส้นด้ายว่ายาวนานถึง 34,000 ปีก่อนคริสตกาล ในอดีตกาล ผ้าทอเป็นเครื่องแสดงถึงฐานะและชนชั้น ในสมัยพุทธกาล การนำผ้าเนื้อดีถวายแด่พระพุทธองค์เป็นขัตติยะราชประเพณีของกษัตริย์ในแคว้นต่างๆ ของชมพูทวีป เนื่องจากเป็นทานที่มีอานิสงส์สูง แม้กระทั่งในปัจจุบันนี้ ประเพณีการแต่งงานของคนไทยเราเองก็ยังต้องมี “ผ้าไหว้” เพื่อเป็นของกำนัลแก่ผู้หลักผู้ใหญ่

ผ้าทอโบราณเป็นสิ่งที่แสดงถึงอัตลักษณ์และอดีตกาลของแต่ละชาติพันธุ์ที่ยังสืบทอดมาถึงทุกวันนี้ สำหรับบางชาติพันธุ์ที่ไม่เคยจารึกประวัติศาสตร์ใดๆไว้บนหลักศิลาเลย ความเป็นไปของชนเหล่านั้นก็ยังสืบสายได้บนลายผ้า ทั้งนี้เพราะลายผ้าทอของชนเผ่าต่างๆ เปรียบเสมือนดีเอ็นเอที่เก็บข้อมูลสำคัญของชนเผ่านั้น และถ้าหากเราวิเคราะห์ลายผ้าเหล่านั้นด้วยหลักคณิตศาสตร์ ก็จะสามารถเชื่อมโยงความเกี่ยวข้องระหว่างชนชาติต่างๆได้ ทั้งนี้เพราะลายผ้าทอของชนเผ่าต่างๆ ได้ทำหน้าที่เป็นเสมือนฮาร์ดดิสก์หรือศิลาจารึกที่เก็บข้อมูล ความเป็นมาของเผ่าพันธุ์และสืบทอดกันมาจนถึงปัจจุบันนี้

ตัวอย่างที่ค่อนข้างมีชื่อเสียงคือผ้าทอโบราณของเปรู ซึ่งมีการขุดค้นพบในหลุมฝังศพซึ่งเก็บรักษาไว้ค่อนข้างดี ชนเผ่าโบราณนี้แทบจะไม่ทิ้งหลักฐานที่เป็นลายลักษณ์อักษรเอาไว้เลยยกเว้นลายผ้าทอ ลายผ้าทอของชนเผ่านี้มีสมมาตรแบบฟรีซ (Frieze Symmetries) ซึ่งแยกออกเป็นหมวดหมู่ได้ 7 แบบ ทำให้สามารถสร้างลายผ้าได้หลากหลายมากมาย ตัวอย่างนี้ก็ได้แสดงถึงภูมิปัญญาทางด้านคณิตศาสตร์ของคนยุคนั้น ซึ่งแฝงไว้ในลายผ้าทอ โดยสมมาตรแบบฟรีสที่พบในลายผ้าทอนี้ ทำให้ผ้าทอชนิดนี้มีลายที่เหมือนเงาในกระจกระหว่างด้านทั้งสองของผ้า ซึ่งก็ทำให้สามารถสร้างลวดลายที่ซับซ้อนสวยงามได้หลากหลาย ไม่ว่าลายที่กลับซ้ายไปขวา กลับบนกลับล่าง การซ้อนกันเมื่อหมุนครึ่งรอบ เป็นต้น โดยการใช้ลูกเล่นของเส้นด้ายที่ต่างสีกันตั้งแต่ 2 ถึง 4 สี

ยังมีตัวอย่างอัจฉริยภาพในการเก็บข้อมูลสารสนเทศในลายผ้าอีก ครั้งหน้าเรามาคุยต่อนะครับ .....


** โครงการ Wearable Intelligence ได้รับการสนับสนุนจาก ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ **

อาภรณ์อัจฉริยะ - Wearable Intelligence (ตอนที่ 1)

ทุกครั้งที่ผมเดินทางไปทำงานหรือท่องเที่ยวในจังหวัดที่มีชนเผ่า หรือ ชนกลุ่มน้อยอาศัยอยู่ ผมมักจะต้องหาโอกาสไปดูผ้าทอที่เป็นเอกลักษณ์ของชนเผ่าเหล่านั้น เพราะผ้าทอของแต่ละชนเผ่าได้เก็บสารสนเทศ หรือ DNA ของวิถีชีวิตที่เป็นรากเหง้าของแต่ละชาติพันธุ์เอาไว้ และถ้าหากเราวิเคราะห์ลายผ้าเหล่านั้นด้วยหลักคณิตศาสตร์ เราจะสามารถติดตามวิวัฒนาการของผ้า และความเชื่อมโยงของลายผ้าแต่ละลาย ของแต่ละเผ่าพันธุ์ได้เลย ทั้งนี้ ลายผ้าทอของชนเผ่าต่างๆ ได้ทำหน้าที่เป็นเสมือนฮาร์ดดิสก์หรือศิลาจารึกที่เก็บข้อมูล ความเป็นมาของเผ่าพันธุ์และสืบทอดมาจนถึงปัจจุบันนี้ ผ้าทอเหล่านี้จึงไม่ได้มีหน้าที่เพียงแต่เป็นอาภรณ์สำหรับนุ่งห่มปกปิดผิวกายเท่านั้น แต่มันยังเก็บสารสนเทศและทำหน้าที่บ่งบอกความเป็นตัวตนของสังคมหนึ่งๆ ได้อีกด้วย นี่จึงนับว่าผ้าทอพวกนี้มีความฉลาดเฉียดๆ มาใกล้ๆ ความเป็นอาภรณ์อัจฉริยะ (Wearable Intelligence) เลยทีเดียวครับ

ถ้าจะให้ผมลองแบ่งยุคของเสื้อผ้าออกตามระดับวิวัฒนาการ ผมก็จะแบ่งออกเป็น 2 ยุคครับ คือ ยุคเสื้อผ้าโง่ (Dump) กับยุคเสื้อผ้าฉลาด (Smart Garment)  เสื้อผ้าโง่คืออะไร ... ก็คือเสื้อผ้าที่ไม่มีความฉลาดเลยครับ คือเราเอามันมาใส่เพื่อปกปิดผิวกายของเราเท่านั้น มากไปกว่านั้นหน่อย เราอาจจะเอาไว้อวดสวย อวดร่ำอวดรวย แต่ตัวเสื้อผ้าไม่ได้มีสมองหรือระดับความสามารถในการประมวลผลอะไรเลย นับตั้งแต่มนุษย์คนแรกได้เริ่มใส่เสื้อผ้าเมื่อประมาณ 1-2 แสนปีที่แล้ว เสื้อผ้าในปัจจุบันก็ยังไม่ได้ฉลาดขึ้นเลยครับ เรายังคงใช้ให้มันทำงานด้วยหลักพื้นฐานเดิมๆ คือเอาไว้ปกปิดผิวกายของเรา

แต่เสื้อผ้าฉลาดจะมีความสามารถมากเกินไปกว่าการทำหน้าที่แค่ทำไม่ให้เราโป๊ หรือดูอนาจาร ในปี ค.ศ. 2002 ได้มีภาพยนตร์ฮอลลีวู้ดเรื่องหนึ่งที่มีชื่อว่า The Tuxedo ซึ่งนำแสดงโดย เฉิน หลง  ภาพยนตร์เรื่องนี้ได้เปิดแนวคิดของเสื้อผ้าที่มีหัวคิด สามารถรับสัมผัส คำนวณวิเคราะห์ ประมวลผล และปฏิบัติงานตามคำสั่งซึ่งทำให้ผู้สวมใส่ที่เป็นคนธรรมดา กลายเป็นซูเปอร์ฮีโร่ไปเลยครับ ในภาพยนตร์เรื่องนี้ เราจะเห็น เฉิน หลง เรียกใช้โปรแกรมที่ทำให้เขาสามารถเต้นลีลาศได้ ทั้งที่ไม่เคยเรียนเต้นมาก่อน รวมทั้งสามารถต่อสู้ เตะ ต่อย ชก ได้ เหนือมนุษย์ธรรมดา เทคโนโลยีแบบนี้เราเรียกว่า เทคโนโลยีเพิ่มสมรรถภาพของมนุษย์ (Human Performance Enhancement) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีใหม่ที่กำลังมาแรงในปัจจุบัน เป็นเทคโนโลยีที่จะทำให้คนพิการกลายมาเป็นคนธรรมดา และคนธรรมดากลายมาเป็นมนุษย์พิเศษ นักพัฒนาเทคโนโลยีทั่วโลก กำลังขะมักเขม้นแข่งขันกันวิจัยและพัฒนาเจ้าเทคโนโลยีที่สวมใส่ได้นี้ ไม่ว่าจะเป็นญี่ปุ่น เกาหลี สหรัฐอเมริกา ส่วนในประเทศไทยของเรานั้น ทีมงานของศูนย์นาโนเทคโนโลยี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล ได้รับสนับสนุนจากศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (NANOTEC) ให้ศึกษาและพัฒนาเทคโนโลยีดังกล่าว เพื่อไม่ให้ประเทศไทยตกกระแสที่กำลังมาแรงนี้ครับ

ในตอนต่อๆ ไปของบทความซีรีย์นี้ ผมจะทยอยนำเรื่องราวต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับอาภรณ์อัจฉริยะจากกลุ่มวิจัยทั่วโลก มาเล่าให้ฟังกันครับ


** โครงการ Wearable Intelligence ได้รับการสนับสนุนจาก ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ **

Interactive Fabrics - อาภรณ์อันตรกริยา (ตอนที่ 2)

ในขณะที่คลัสเตอร์สิ่งทอของบ้านเรา มุ่งไปที่การเพิ่มฟังก์ชันด้านการทำความสะอาดตัวเอง (เช่น การใส่อนุภาค Silver Nano หรือ ไททาเนีย เข้าไปในใยผ้า) ให้แก่สิ่งทอเพื่อจะเพิ่มมูลค่าของมัน ในต่างประเทศนั้น เขากำลังกระโดดไปอีกขั้นแล้วครับ นั่นคือการใส่ฟังก์ชั่นด้านอิเล็กทรอนิกส์ หรือ การประมวลผล เข้าไปในใยผ้า เกิดศาสตร์ใหม่ขึ้นมาที่เรียกว่า Interactive Fabrics หรือ Textronics หรือ Textile Computing เท่าที่ผมสืบๆมา บ้านเรายังไม่มีการขยับในเรื่องนี้เลยครับ ทั้งๆ ที่ประเทศไทยมีอุตสาหกรรมสิ่งทอที่ใหญ่พอดู การทำ Textile Computing นี่เป็นศาสตร์แบบ Multidisciplinary หรือ สหสาขาวิชาครับ เพราะต้องใช้ความรู้ทั้งวิทยาศาสตร์เส้นใย พอลิเมอร์ เคมี คอมพิวเตอร์ อิเล็กทรอนิกส์ สถาปัตยกรรมศาสตร์ด้านการออกแบบ และที่สำคัญคือ แฟชั่น ด้วยครับ

รูปที่ผมเอามาแปะไว้ด้านบนนั้น เป็นผลิตภัณฑ์ของบริษัทฟิลิปส์ ที่เขาจะนำออกโชว์ตัวในงาน IFA Consumer Electronics ที่เบอร์ลิน ซึ่งจะจัดระหว่างวันที่ 29 สิงหาคม - 3 กันยายน 2551 นี้ ผมนำออกมาให้ท่านผู้อ่านได้ชมก่อนเลยครับ โดยไม่ต้องไปถึงเยอรมัน ฟิลิปส์เรียกผลิตภัณฑ์แบบนี้ว่า Photonic Fabric ซึ่งสร้างโดยการถักทอ LED เข้าไปในเนื้อผ้า ฟิลิปส์จะนำเอาหมอนอันตรกริยาที่สามารถตอบสนองต่อผู้ใช้ได้ รวมไปถึงความสามารถในการส่ง SMS ด้วยการเอานิ้วเขียนข้อความบนหมอน พวกเราคงเคยได้เห็นเสื้อผ้าที่เปล่งแสงได้ ซึ่งเขาเคยนำมาโชว์ในเมืองไทย แนวทางการพัฒนาอาภรณ์อันตรกริยายังไปต่อได้อีกเยอะแยะเลยครับ ว่างๆ ผมจะนำเรื่องนี้มาเล่าต่อนะครับ ......

หมอนบอกรักได้ - Relational Pillow

คุณผู้อ่านเคยกอดหมอนร้องไห้เวลาอกหักสมัยเป็นวัยรุ่นมั๊ยครับ อารมณ์ของเวลานั้น เราต้องการใครสักคนที่จะเข้าใจเรา และปลอบโยนเราได้ ผมรู้จักหลายคนที่อารมณ์เศร้าแบบนั้น ก็อาศัยกอดหมอนนี่แหล่ะครับ แต่ว่า ....... ต่อไปนี้เจ้าหมอนจะมีอารมณ์ความรู้สึก และสามารถปลอบโยนมนุษย์ได้แล้วครับ รวมทั้งถ่ายทอด ส่งต่ออารมณ์จากหมอนใบหนึ่งไปสู่หมอนอีกใบหนึ่ง ผ่านเครือข่ายอารมณ์ มันยังสามารถนำอารมณ์ ความรัก ความรู้สึก จากคนที่กอดมันส่งผ่านต่อไปยังคนอื่นๆ ที่อยู่ในเครือข่ายอารมณ์นี้ด้วยครับ จริงๆ แล้วมีทีมวิจัยหลายทีมทั่วโลกกำลังง่วนอยู่กับการทำวิจัยเรื่อง หมอนฉลาด นี้อยู่ แต่กลุ่มวิจัยของ Media Lab แห่ง MIT ดูจะเป็นทีมงานที่จับเรื่องนี้ก่อนใคร และมีความเข้มแข็งที่สุด ทีมงานที่ชื่อ Ambient Intelligence Group นี้นำโดยศาสตราจารย์หญิงที่จัดว่าสวยและมีเสน่ห์ท่านหนึ่งเลยครับ ท่านชื่อว่า Professor Pattie Maes หมอนที่ทาง MIT กำลังพัฒนาอยู่นี้สามารถรับรู้อารมณ์ของคนกอดได้ ผ่านทางเซ็นเซอร์รับสัมผัส มันสามารถถ่ายทอดการกอดออกไปสู่หมอนอื่นๆ ด้วยการส่งผ่านความอบอุ่น (ผ่าน Wi-Fi หรือ อินเตอร์เน็ต) ด้วยการเพิ่มอุณหภูมิในบริเวณที่ถูกกอดของหมอนใบอื่นๆ ผู้ใช้หมอนสามารถส่งข้อความด้วยการใช้นิ้วเขียนลงบนหมอนของเรา เพื่อส่งข้อความไปสู่คนรักที่กำลังกอดหมอนอีกใบอยู่ ดูเหมือนการทำให้หมอนมีอารมณ์สามารถทำได้มากมาย ขึ้นอยู่กับการติดเซ็นเซอร์เพื่อรับรู้บนหมอนใบนั้น หมอนยังสามารถถูกฝึกให้เรียนรู้รูปแบบการกอด เพื่อจดจำเจ้าของได้ หรือถูกฝึกให้แสดงอารมณ์ตอบสนองกับเจ้าของในสถานการณ์ต่างๆ เช่น เมื่อมีเสียงเพลง เมื่อมีอุณหภูมิพอเหมาะในห้อง หรือสามารถฝึกให้จดจำกิจกรรมต่างๆ เช่น การหนุนนอน กอดดูทีวี หรือ กอดร้องไห้ มันจะได้แสดงอารมณ์ตอบสนองต่อมนุษย์ และส่งผ่านอารมณ์นั้นเข้าเครือข่ายอารมณ์ได้

Interactive Fabrics - อาภรณ์อันตรกริยา (ตอนที่ 1)

-

เมื่อประมาณสัก 2-3 อาฑิตย์ที่ผ่านมานั้น บริษัทฟิลิปส์ได้นำเสื้อที่สามารถเปล่งแสงได้ (Light-emitting Clothe) มาแสดงในประเทศไทย ซึ่งเป็นเทคโนโลยีด้านอิเล็กทรอนิกส์ที่สวมใส่ได้ หรือ Wearable Electronics ซึ่งบริษัทฟิลิปส์ทุ่มเทพัฒนามาเป็นเวลาหลายปี น่าเสียดายที่บริษัทฟิลิปส์ที่เป็นบริษัทลูกในประเทศไทย ไม่ได้ทำการประชาสัมพันธ์ในเรื่องนี้ รวมทั้งมีความรู้และให้ความสำคัญต่อเรื่องดังกล่าวน้อยมาก ผิดกับบริษัทฮอนด้าที่นำเอาหุ่นยนต์น่ารักอย่างอาซิโม ออกแสดงอย่างครึกโครมจนเป็นที่รู้จักกันทั้งประเทศ น่าเสียดายที่บริษัทแม่ของฟิลิปส์ได้นำเอาเสื้อเปล่งแสงต้นแบบตัวดังกล่าวกลับไปแล้ว โดยส่งผลกระทบต่อสังคมผู้ประกอบการไทยทางด้านสิ่งทอน้อยมาก เรียกว่าแทบจะไม่มีใครในวงการสิ่งทอไทยรู้ถึงการมาของมัน และแทบจะไม่รู้เลยว่าโอกาสในการเป็นฮับทางด้านสิ่งทอแนวใหม่นั้นได้หลุดลอยไปพร้อมๆกันด้วย

ความฝันที่จะทำให้สิ่งทอ ซึ่งเป็นวัสดุหรือผลิตภัณฑ์ที่ไร้หัวคิด ให้มีความฉลาดและตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อมรอบๆมัน และต่อผู้สวมใส่ มีฟังก์ชันมากกว่าแค่เป็นอาภรณ์ปกปิดร่างกาย เริ่มเป็นจริงเมื่อเร็วๆ นี้ โดยนักวิจัยทั่วโลกพยายามทำวิจัยอย่างขมักเขม้นเพื่อใส่ฟังก์ชันอิเล็กทรอนิกส์เข้าไปในเสื้อผ้า นักวิจัยที่ MIT ได้นำเส้นด้ายนำไฟฟ้าถักทอเข้าไปในเนื้อผ้า ทำให้เสื้อผ้ามีวงจรไฟฟ้า มีการออกแบบสิ่งทอนวัตกรรมหลายชิ้น เช่น หมอนแสดงความรู้สึก คีย์บอร์ดผ้า ซึ่งสามารถซักรีดได้ตามปกติ เมื่อ 2-3 ปีก่อน ฟิลิปส์ได้ออกจำหน่ายเสื้อแจ็คเก็ตสำหรับเล่นสกี ซึ่งติด GPS และเครื่องมือเตือนภัย ซึ่งสามารถติดตามหากเกิดการพลัดหลงหรือเกิดอุบัติเหตุ นอกจากนั้นฟิลิปส์ยังพัฒนาเสื้อตรวจสุขภาพที่สามารถติดตาม และวิเคราะห์สถานภาพทางด้านสุขภาพของผู้สวมใส่ เรื่องนี้ผมจะทยอยมาเล่าให้ฟังนะครับ ...... เป็นที่น่ายินดีที่ประเทศไทยอาจไม่ตกรถไฟในเรื่องนี้ เพราะ NECTEC กำลังให้ความสนใจ และเริ่มตั้งเครือข่ายเพื่อพัฒนาผู้ประกอบการและผลิตภัณฑ์ทางด้าน Electronic Textile เร็วๆ นี้ครับ .............

สิ่งทอเวอร์ชัน 2.0 - Textile Version 2.0

สิ่งทอเป็นอุตสาหกรรมที่โบราณมากๆ ย้อนกลับไปได้ถึงยุคอียิปต์โบราณกว่า 3500 ปีก่อนคริสตกาล ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่ชาวอียิปต์ถักทอผ้าลินินกันอย่างเป็นล่ำเป็นสัน แต่เชื่อไหมว่าอารยธรรมจีนมีความเก่าแก่ในเรื่องนี้กว่าเพื่อน เพราะมีการทอผ้าฝ้ายใช้ตั้งแต่ 4500 ปีก่อนคริสตกาล จากนั้นก็มาคิดค้นการทอผ้าไหมในยุค 2600 ปีก่อนคริสตกาล ในสมัยก่อนเสื้อผ้าเป็นของหายาก โดยเฉพาะเสื้อผ้าคุณภาพดี สังเกตไหมว่าในวันแต่งงานตามประเพณีไทย (พิธีการตอนเช้า) ผู้ใหญ่ทั้งฝ่ายหญิงและชายจะต้องรับไหว้จากเจ้าบ่าว เจ้าสาว โดยมีผ้าดิบเป็นสื่อกลาง ในชนบทของไทยนั้น ผ้าทอก็ยังเป็นของกำนัลที่มักมอบให้แก่กันในงานสำคัญต่างๆ บรรพบุรุษชาวตะวันตกในอดีตขวนขวายหาทางมาซื้อผ้าไหมจากเมืองจีน จนเกิดตำนาน "เส้นทางสายไหม" หรือ Silk Road ซึ่งมีมาก่อนการเดินเรือมาทางตะวันออกเสียอีก


วิวัฒนาการของสิ่งทอนับแต่บรรพกาลจนถึงทุกวันนี้ แม้จะล่วงเลยมาหลายพันปีแล้ว สิ่งทอก็ยังมีฟังก์ชันหน้าที่ธรรมดาๆ ของมันอยู่ คือ ปกป้องผิวหนังจากสภาพแวดล้อมภายนอก โดยความสวยงามและการบ่งบอกฐานะกลายมาเป็นปัจจัยในการกำหนดราคาของมัน แม้เทคโนโลยีเส้นไยได้ถือกำเนิดขึ้นเพื่อมาทดแทนเส้นไยจากธรรมชาติ ในยุคที่เรามีการปฏิวัติปิโตรเคมีในช่วงกลางศตวรรษที่แล้ว แต่ปัจจุบันสิ่งทอก็ยังไม่ฉลาดมากไปกว่าการปกป้องผิวหนังจากสภาพแวดล้อมภายนอก โลกของสิ่งทออยู่ในเวอร์ชัน 1 มานานแล้ว


แต่นาโนเทคโนโลยี และ ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ กำลังจะทำให้สิ่งทอมีความฉลาดขึ้นมาเป็น Textile Version 2.0 ที่ซึ่งสิ่งทอมีความสามารถมากขึ้น เช่น ไม่ยับ ไม่ต้องรีด ไม่เหม็นอับ กันร้อนกันหนาว กันลม กันชื้น กันไฟ ซึ่งเป็นฟังก์ชันง่ายๆ ไปจนถึงคุณสมบัติพิเศษ เช่น ป้องกันอาวุธเชื้อโรค กันกระสุน เปลี่ยนสีตามสภาพแวดล้อม (อำพรางตัวเองได้) ติดตามสถานภาพของสุขภาพ เป็นต้น คุณสมบัติพิเศษอีกอย่างหนึ่งที่ Textile Version 2.0 จะมีก็คือฟังก์ชันด้านอิเล็กทรอนิกส์ โดยมีการนำเอาเทคโนโลยีเซ็นเซอร์ เทคโนโลยีสื่อสาร วงจรอิเล็กทรอนิกส์ เข้าไปอยู่ในสิ่งทอ เรื่องนี้เป็นเรื่องที่ NECTEC น่าทำมากๆ เพราะเกี่ยวข้องกับอิเล็กทรอนิกส์ นักวิจัยที่ MIT ได้สาธิตการนำเอาเส้นใยนำไฟฟ้ามาถักโดยมีการออกแบบการไขว้ของเส้นด้าย ทำให้สามารถออกแบบเป็นคีย์บอร์ดที่สามารถรับรู้น้ำหนักการกด และให้สัญญาณไฟฟ้าออกมาแตกต่างกันได้ (คีย์บอร์ดของคอมพิวเตอร์ธรรมดาไม่รับรู้ความต่างของน้ำหนักการกด)


(ภาพด้านบนสุด - ชุดประจำชาติของอียิปต์ แม้จะเป็นที่ฮิตใส่กันเมื่อ 5500 ปีที่แล้ว ก็ยังเป็นอะไรที่มองแล้วสบายตาในปัจจุบัน)

(ภาพซ้ายมือ - บริษัท Infineon แห่งเยอรมันได้นำเครื่อง MP3 ควบคุมด้วยเสียงพูด ที่สามารถซักiรีดได้ มาสาธิตในญี่ปุ่น ในภาพ Pretty กำลังแสดงการกดปุ่มเปิด-ปิด)

Electronic Textile และ Wearable Electronics - รุ่งอรุณใหม่ที่สิ่งทอไทยต้องคิดทำ

สิ่งทออิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Textile) และ อาภรณ์อิเล็กทรอนิกส์ (Wearable Electronics) เป็นเรื่องที่คนไทยมักไม่ค่อยได้ยินกันนัก ไม่เหมือนกับเสื้อนาโนฉบับไทยแลนด์ ที่มีผู้ผลิตหลายต่อหลายเจ้านำออกมาจำหน่ายแล้ว ซึ่งมักจะทำได้แค่ฆ่าแบคทีเรีย ป้องกันกลิ่นอับเหม็นเท่านั้น ยังไม่สามารถทำฟังก์ชันฉลาดๆอย่างอื่นได้ แต่ขณะที่ประเทศที่ประกาศตัวเป็นแหล่งแฟชันสมัยใหม่ อย่าง เกาหลีใต้ ญี่ปุ่น ไต้หวัน กำลังเร่งพัฒนาเทคโนโลยี Electronic Textile และ Wearable Electronics กันจ้าละหวั่น หวังจะเป็นผู้นำตลาดใหญ่ในอนาคต

ฟังก์ชันหน้าที่ของสิ่งทออิเล็กทรอนิกส์ที่เพิ่มเติมขึ้นมาจากเสื้อนาโนธรรมดาๆ ที่พวกเราเคยได้ยินก็คือความสามารถทางด้านการประมวลผล และทำงานตามสั่ง ซึ่งทำให้เสื้อผ้าแบบนี้มีมูลค่าสูงขึ้นไปอีกหลายเท่าตัว สิ่งทออิเล็กทรอนิกส์ เริ่มจากแนวคิดที่ว่ามนุษย์เราสวมใส่เสื้อผ้าไปไหนมาไหน เสมือนสิ่งของประจำกาย ในขณะที่คอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์เครื่องใช้อิเล็กทรอนิกส์ ถึงแม้ในปัจจุบันจะพกไปไหนมาไหนได้ก็ตาม ก็ยังไม่เหมือนเสื้อผ้าที่มันติดตัวเราไปเองโดยไม่ต้องหิ้วไม่ต้องถือและไม่ต้องกังวลว่าจะลืม นั่นคือเราอยากทำให้คอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์เหล่านั้นสวมใส่ได้ (Wearable Computing) และติดตามเราไปได้ทุกที่ และเพราะความใฝ่ฝันดังกล่าวนั่นเอง ได้นำมาสู่แนวคิดที่สูงขึ้นมาอีก นั่นคือ Ambient Intelligence หรือสภาพธรรมชาติอัจฉริยะ ซึ่งหากทำได้จริง ความสามารถในการประมวลผลจะเข้าไปอยู่ในทุกๆที่ แม้แต่ผิวเครื่องบิน (เสื้อผ้าที่มีขนาดใหญ่ที่สุดน่าจะเป็นแผ่นฟิล์มขนาดใหญ่ที่นำไปเคลือบผิวของเครื่องบินทิ้งระเบิด B2 ทั้งเครื่อง ทำให้ B2 มีความสามารถในการกระเจิงคลื่นเรดาห์) ซึ่งขณะนี้ได้มีการวิจัยวัสดุปีกเครื่องบินที่คล้ายๆ กับขนนกอินทรีย์ซึ่งสามารถลดกระแสแปรปรวนที่เกิดจากปีก โดยการลดกระแสลมแปรปรวนเล็กๆ (Microturbulence) ก่อนที่จะเกิดการสะสม โดยขนเล็กๆเหล่านั้นมีความสามารถในการรับรู้กระแสลม และตอบสนองโดยการกระดกขึ้นลง ขนเล็กๆเหล่านั้นทำงานประสานกันโดยการเชื่อมโยงกันเป็นเครือข่ายประมวลผล

แนวคิดเกี่ยวกับเสื้อผ้าฉลาดที่มีหัวคิด สามารถประมวลผลสิ่งเร้าและเลือกตอบสนองได้นั้น ถ้าจะให้เห็นภาพชัดเจนที่สุดก็คงจะเป็นภาพยนตร์ของฮอลลีวู้ดที่มีเฉินหลงนำแสดง ชื่อว่า "The Tuxedo" ในภาพยนตร์เรื่องดังกล่าว พระเอกได้กลายเป็นซูเปอร์ฮีโร่ที่มีความสามารถมากมายขึ้นมาทันทีที่ได้สวมใส่เสื้อทักซิโด้อัจฉริยะตัวนี้ ในโลกแห่งความเป็นจริง ถึงแม้ทักซิโด้ตัวนั้นยังไม่ได้มีการผลิตออกมาก็จริง แต่กลุ่มวิจัยต่างๆ ทั่วโลกกำลังสานฝันและจินตนาการของภาพยนตร์เรื่องนี้กันอย่างขมักเขม้น ประมาณกันว่าอีก 5 ปีข้างหน้า ตลาดของสิ่งทออิเล็กทรอนิกส์ หรือ ผ้านาโน จะโตถึง 400,000 ล้านบาท ...... ถึงเวลาที่สิ่งทอไทยต้องรีบคิดทำแล้ว .........................
(ภาพด้านบน - จินตนาการเกี่ยวกับความสามารถของเสื้อผ้าฉลาด คงไม่มีใครเกินภาพยนตร์เรื่อง The Tuxedo ที่เฉินหลงนำแสดง)

Smart Fabrics - อาภรณ์ฉลาด

ช่วงนี้ไม่รู้เป็นอะไร เดินไปทางไหน ก็เห็นแต่ผู้หญิงใส่ชุดคลุมท้อง ตอนแรกผมก็นึกว่าเป็นเพราะเข้าฤดูฝนหรือปล่าว อากาศเย็นสบายๆ ก็เลย productive กันใหญ่ ถามไปถามมาปรากฎว่าชุดคลุมท้องที่สาวๆ ใส่กัน มันกำลังอินเทรนด์ แบบว่าเป็นแฟชั่นที่กำลังระบาดกันอยู่ตอนนี้ ผ้าที่นำมาสวมใส่ เป็นผ้าแบบรู้สึกละมุน และให้ความสบายแก่ผู้สวมใส่ ตัดแบบออกมาเลยดูเหมือนชุดคลุมท้อง แฟชั่นที่อินเทรนด์อยู่ขณะนี้ สะท้อนว่าผู้คนชอบความรู้สึก comfort ที่ได้จากเสื้อผ้ามากกว่าแต่ก่อน

จะว่าไปแล้วความรู้สึกสบายนั้น ไม่ใช่เรื่องของอุปาทาน แต่วิทยาศาสตร์สามารถพิสูจน์ได้ โดยความรู้สึกสบายจะเกิดขึ้นเมื่อสัมผัสผ้าซึ่งสามารถอธิบายได้โดยสมการทางคณิตศาสตร์หลายสมการ โดยตัวแปรที่ทำให้รู้สึกสบายได้แก่ การดูดซับความร้อน (Thermal Absorptivity) ความหนาของเส้นใย ความสามารถในการบีบอัด (Compressibility) แรงเสียดทานของใยผ้า ความแข็งของการโค้งงอ (Bending Rigidity) ความสามารถในการยืดออก (Extensibility) แรงเฉือน (Shear Rigidity) การดูดซับความชื้น ซึ่งตัวแปรเหล่านี้สามารถปรับเปลี่ยนเพื่อทำให้เกิดความสบายได้

นี่แค่เรื่องของความสบายนะ จริงๆ แล้ว นาโนเทคโนโลยีสามารถนำเอาคุณสมบัติใหม่ๆ มาใส่ในผ้าได้อีกเยอะแยะเลยล่ะครับ วันหลังจะค่อยๆ เล่าให้ฟัง ช่วงนี้เราจึงได้ยินคำศัพท์ใหม่ๆ ขึ้นมามากมายในวงการสิ่งทอ เช่น ผ้าฉลาด (Smart Fabrics) สิ่งทออิเล็กทรอนิกส์ (e-Textile) เท็กซ็ทรอนิกส์ (Textronics) สิ่งทออัจฉริยะ (Intelligent Textile) อิเล็กทรอนิกส์แบบสวมใส่ได้ (Wearable Electronics) การประมวลผลบนสิ่งทอ (Textile Computing) เสื้อผ้าอันตรกริยา (Garment Interaction) อาภรณ์ตอบสนอง (Interactive Cloth) หรือแม้กระทั่ง ผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ (e-Skin)

(ภาพขวามือ - Picture from gizmag.com - อาภรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังจะเข้ามาเป็นสิ่งปกติในชีวิตประจำวัน ก็รออยู่ว่าเมื่อไหร่ แฟชั่นนี้จะมาแทนชุดคลุมท้อง)