Исследователи из Массачусетского технологического института представили цифровую структуру.Волокна, встроенные в рубашку, могут обнаруживать, хранить, извлекать, анализировать и передавать полезную информацию и данные, включая температуру тела и физическую активность.До сих пор были смоделированы электронные волокна.«Эта работа является первой, в которой реализована ткань, которая может хранить и обрабатывать данные в цифровом виде, добавлять новое измерение информационного содержания к текстилю и позволяет дословно программировать ткань», — сказал Йоэль Финк, старший автор исследования.
Исследование проводилось в тесном сотрудничестве с текстильным факультетом Школы дизайна Род-Айленда (RISD) под руководством профессора Анаис Мисакян.
Это полимерное волокно состоит из сотен квадратных кремниевых микроцифровых чипов.Он достаточно тонкий и гибкий, чтобы протыкать иглы, вшивать в ткани и выдерживать не менее 10 стирок.
Цифровое оптоволокно может хранить в памяти большие объемы данных.Исследователи могут записывать, хранить и считывать данные по оптическому волокну, включая полноцветный видеофайл размером 767 КБ и музыкальный файл размером 0,48 МБ.Данные могут храниться в течение двух месяцев в случае отключения электроэнергии.Оптическое волокно имеет около 1650 подключенных нейронных сетей.В рамках исследования цифровые волокна были пришиты к подмышкам рубашек участников, а цифровая одежда измеряла температуру поверхности тела в течение примерно 270 минут.Цифровое оптоволокно может определить, в каких действиях участвовал человек, носящий его, с точностью 96%.
Сочетание аналитических возможностей и оптоволокна имеет потенциал для дальнейшего применения: оно может отслеживать в режиме реального времени проблемы со здоровьем, такие как падение уровня кислорода или частоты пульса;предупреждения о проблемах с дыханием;и одежда на основе искусственного интеллекта, которая может предоставить спортсменам информацию о том, как улучшить свои результаты, а также предложения по снижению вероятности травм (вспомните Sensoria Fitness).Sensoria предлагает полный спектр умной одежды, которая предоставляет данные о состоянии здоровья и фитнеса в режиме реального времени для повышения производительности.Поскольку волокно управляется небольшим внешним устройством, следующим шагом исследователей станет разработка микрочипа, который можно будет встроить в само волокно.
Недавно Нихаал Сингх, студент инженерного колледжа К. Дж. Сомайи, разработал систему вентиляции Cov-tech (для поддержания температуры тела) для комплекта СИЗ врача.Умная одежда также вошла в сферу спортивной одежды, одежды для здоровья и национальной обороны.Кроме того, предполагается, что к 2024 или 2025 году годовой объем мирового рынка умной одежды/тканей превысит 5 миллиардов долларов США.
График создания тканей искусственного интеллекта сокращается.В будущем такие ткани будут использовать специально созданные алгоритмы машинного обучения для обнаружения и получения новой информации о потенциальных биологических закономерностях, а также для оценки показателей здоровья в режиме реального времени.
Это исследование было поддержано Исследовательским бюро армии США, Институтом нанотехнологий солдат армии США, Национальным научным фондом, Океанским фондом Массачусетского технологического института и Агентством по уменьшению оборонной угрозы.
Время публикации: 9 июня 2021 г.