シリコンチップと回路基板が登場する前、最初のプログラム可能な機械工作モデルの一つは布地の製造に使用されていました。フランスの発明家が1804年に取得した織機の特許は、今でも研究者の計算に対する考え方に影響を与えており、新世代のエンジニアたちはこの歴史をウェアラブル技術に取り入れています。クイーン大学の物理計算および電子織物の教授であるサラ・ナビルは、現代計算のルーツをジョセフ・マリー・ジャカールの打孔織機に遡ります。彼女の研究チームは、ジャカールが200年以上前に開発した基本的な織りの原則を利用して、スマートファブリックを製造しています。
現代スマートファブリックの発展と応用
ジャカールの織機では、紙に保存された指示が打孔された紙カードを通じて読み取られます。これらの紙カードには、どの経糸が持ち上げられるかまたは下げられるかを決定するためのコード化された孔が打たれています。布地が機械を通過する際、この有孔と無孔のシステムは初期のバイナリプログラミングの一形態として機能します。この設計により、単独の織工がかつては主織工と助手が共同で作業していたパターンを作成できるようになりました。この概念はすぐに織物に限られなくなりました。ジャカールの打孔カードは後に初期の計算ハードウェアの設計に影響を与えました。この伝承は、機械がストレージされた再利用可能な指示シーケンスに従うことができるという概念を確立するのに役立ちました。
クイーン大学のナビルは、彼女のiStudio研究室でデジタルジャカール織機を運営し、導電性と天然繊維の糸を組み合わせて機能的なスマートファブリックを織り上げています。彼女はこの伝統的な技術と現代の電子製品の融合を「ハイブリッド技術」と呼んでいます。彼女の研究室はこの方法を利用してウェアラブルデバイスや柔軟な家具のプロトタイプを設計し、センサーや電子機能を直接糸に織り込んでいます。さらに、クイーン大学の独立したプロジェクトは3Dプリント技術と織物を組み合わせてFabric-Legoシステムを創造し、指サポートやアームバンドなどの補助ウェアラブルデバイスをカスタマイズすることを目指しています。
この方法により、ユーザーは医療機器のフィット感や視覚デザインを調整できるようになり、これらの機器はしばしば機能的であるだけです。これにより、患者は日常生活の中で自分の機器の外観や感触に対してより多くの発言権を持つことができます。
ナビルは、今日の趣味の織工、編み手、かぎ針編み手たちは単なるリラックスした娯楽に従事しているわけではないと主張しています。これらの同じ手工芸は200年前にジャカールの織機を形作り、今でも新しい材料や機械論理を実験するためのテストプラットフォームを提供しています。彼女はハイブリッド技術を実用的な発明の源として広く指摘しています。織り、編み、または縫製の過程で問題を解決する本能は、同じ実験精神を内包しており、これが数世紀前のプログラム可能な機械の誕生を促進しました。彼女の研究室のいくつかのデザインは、再利用可能な天然繊維材料に直接センサー機能を組み込むことで電子廃棄物を減少させることを特に目的としています。
ナビルは、このより広範な教訓を日常の趣味に潜む可能性が人々の認識を超えていることを示すリマインダーとしてフレーム化しています。彼女は、今日、織り、編み、または縫製プロジェクトに参加することは、計算機の基礎機械の起源に遡る歴史を持つ実験形式に参加することを意味すると主張しています。