Forscher am MIT haben eine digitale Struktur eingeführt.Die im Hemd eingebetteten Fasern können nützliche Informationen und Daten, einschließlich Körpertemperatur und körperliche Aktivität, erkennen, speichern, extrahieren, analysieren und übermitteln.Bisher wurden elektronische Fasern simuliert.„Diese Arbeit ist die erste, die einen Stoff realisiert, der Daten digital speichern und verarbeiten kann, dem Textil eine neue Dimension des Informationsgehalts verleiht und eine wörtliche Programmierung des Stoffes ermöglicht“, sagte Yoel Fink, der leitende Autor der Studie.
Die Forschung wurde in enger Zusammenarbeit mit der Textilabteilung der Rhode Island School of Design (RISD) durchgeführt und von Professor Anais Missakian geleitet.
Diese Polymerfaser besteht aus Hunderten quadratischer mikrodigitaler Siliziumchips.Es ist dünn und flexibel genug, um Nadeln zu durchstechen, in Stoffe einzunähen und mindestens 10 Wäschen standzuhalten.
Digitale Glasfasern können große Datenmengen im Speicher speichern.Forscher können Daten auf der Glasfaser schreiben, speichern und lesen, darunter eine 767-KB-Vollfarbvideodatei und eine 0,48-MB-Musikdatei.Bei Stromausfall können die Daten zwei Monate lang gespeichert werden.Die Glasfaser verfügt über etwa 1.650 verbundene neuronale Netze.Im Rahmen der Studie wurden digitale Fasern an die Achselhöhlen der Hemden der Teilnehmer genäht und die digitale Kleidung maß etwa 270 Minuten lang die Körperoberflächentemperatur.Digitale Glasfasern können mit einer Genauigkeit von 96 % erkennen, an welchen Aktivitäten die Person, die sie trägt, teilgenommen hat.
Die Kombination aus analytischen Fähigkeiten und Glasfaser bietet das Potenzial für weitere Anwendungen: Es kann Gesundheitsprobleme in Echtzeit überwachen, beispielsweise einen Abfall des Sauerstoffgehalts oder der Pulsfrequenz;Warnungen vor Atemproblemen;und auf künstlicher Intelligenz basierende Kleidung, die Sportlern Informationen zur Verbesserung ihrer Leistung und Vorschläge zur Verringerung des Verletzungsrisikos liefern kann (denken Sie an Sensoria Fitness).Sensoria bietet ein umfassendes Sortiment an intelligenter Kleidung, um Gesundheits- und Fitnessdaten in Echtzeit bereitzustellen und so die Leistung zu verbessern.Da die Faser von einem kleinen externen Gerät gesteuert wird, besteht der nächste Schritt für die Forscher darin, einen Mikrochip zu entwickeln, der in die Faser selbst eingebettet werden kann.
Kürzlich entwickelte Nihaal Singh, ein Student des KJ Somaiya College of Engineering, ein Cov-tech-Belüftungssystem (zur Aufrechterhaltung der Körpertemperatur) für die PSA-Ausrüstung des Arztes.Intelligente Kleidung hat auch in den Bereichen Sportbekleidung, Gesundheitsbekleidung und Landesverteidigung Einzug gehalten.Darüber hinaus wird geschätzt, dass bis 2024 oder 2025 der jährliche Umfang des globalen Marktes für intelligente Kleidung/Stoffe 5 Milliarden US-Dollar überschreiten wird.
Der Zeitplan für Stoffe mit künstlicher Intelligenz wird immer kürzer.In Zukunft werden solche Stoffe mithilfe speziell konstruierter ML-Algorithmen neue Erkenntnisse über potenzielle biologische Muster entdecken und gewinnen und dabei helfen, Gesundheitsindikatoren in Echtzeit auszuwerten.
Diese Forschung wurde vom US Army Research Office, dem US Army Soldier Nanotechnology Institute, der National Science Foundation, dem Massachusetts Institute of Technology Ocean Fund und der Defense Threat Reduction Agency unterstützt.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 09.06.2021