Ερευνητές στο MIT εισήγαγαν μια ψηφιακή δομή. Οι ίνες που είναι ενσωματωμένες στο πουκάμισο μπορούν να ανιχνεύσουν, να αποθηκεύσουν, να εξαγάγουν, να αναλύσουν και να μεταφέρουν χρήσιμες πληροφορίες και δεδομένα, συμπεριλαμβανομένης της θερμοκρασίας του σώματος και της σωματικής δραστηριότητας. Μέχρι στιγμής, έχουν προσομοιωθεί ηλεκτρονικές ίνες. «Αυτή η εργασία είναι η πρώτη που υλοποιεί ένα ύφασμα που μπορεί να αποθηκεύει και να επεξεργάζεται δεδομένα ψηφιακά, να προσθέτει μια νέα διάσταση πληροφοριακού περιεχομένου στο ύφασμα και να επιτρέπει τον αυτοσχέδιο προγραμματισμό του υφάσματος», δήλωσε ο Yoel Fink, κύριος συγγραφέας της μελέτης.
Η έρευνα διεξήχθη σε στενή συνεργασία με το Τμήμα Κλωστοϋφαντουργίας της Σχολής Σχεδιασμού του Ρόουντ Άιλαντ (RISD) και διευθύνθηκε από την καθηγήτρια Αναΐς Μισακιάν.
Αυτή η πολυμερική ίνα είναι κατασκευασμένη από εκατοντάδες τετράγωνα μικροψηφιακά τσιπ πυριτίου. Είναι αρκετά λεπτή και εύκαμπτη ώστε να τρυπάει βελόνες, να ράβει σε υφάσματα και να αντέχει σε τουλάχιστον 10 πλύσεις.
Η ψηφιακή οπτική ίνα μπορεί να αποθηκεύσει μεγάλες ποσότητες δεδομένων στη μνήμη. Οι ερευνητές μπορούν να γράψουν, να αποθηκεύσουν και να διαβάσουν δεδομένα στην οπτική ίνα, συμπεριλαμβανομένου ενός έγχρωμου αρχείου βίντεο 767 kb και ενός μουσικού αρχείου 0,48 MB. Τα δεδομένα μπορούν να αποθηκευτούν για δύο μήνες σε περίπτωση διακοπής ρεύματος. Η οπτική ίνα διαθέτει περίπου 1.650 συνδεδεμένα νευρωνικά δίκτυα. Στο πλαίσιο της μελέτης, ψηφιακές ίνες ράφτηκαν στις μασχάλες των πουκάμισων των συμμετεχόντων και τα ψηφιακά ρούχα μέτρησαν τη θερμοκρασία της επιφάνειας του σώματος για περίπου 270 λεπτά. Η ψηφιακή οπτική ίνα μπορεί να αναγνωρίσει σε ποιες δραστηριότητες έχει συμμετάσχει το άτομο που τη φοράει με ακρίβεια 96%.
Ο συνδυασμός αναλυτικών δυνατοτήτων και ινών έχει τη δυνατότητα για περαιτέρω εφαρμογές: μπορεί να παρακολουθεί προβλήματα υγείας σε πραγματικό χρόνο, όπως η πτώση των επιπέδων οξυγόνου ή του σφυγμού, προειδοποιήσεις για αναπνευστικά προβλήματα και ρούχα που βασίζονται στην τεχνητή νοημοσύνη και μπορούν να παρέχουν στους αθλητές πληροφορίες για το πώς να βελτιώσουν την απόδοσή τους και προτάσεις για τη μείωση της πιθανότητας τραυματισμού (σκεφτείτε το Sensoria Fitness). Η Sensoria προσφέρει μια πλήρη γκάμα έξυπνων ρούχων για την παροχή δεδομένων υγείας και φυσικής κατάστασης σε πραγματικό χρόνο για τη βελτίωση της απόδοσης. Δεδομένου ότι η ίνα ελέγχεται από μια μικρή εξωτερική συσκευή, το επόμενο βήμα για τους ερευνητές θα είναι η ανάπτυξη ενός μικροτσίπ που μπορεί να ενσωματωθεί στην ίδια την ίνα.
Πρόσφατα, ο Nihaal Singh, φοιτητής του KJ Somaiya College of Engineering, ανέπτυξε ένα σύστημα εξαερισμού Cov-tech (για τη διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος) για το κιτ ΜΑΠ του γιατρού. Τα έξυπνα ρούχα έχουν επίσης εισέλθει στους τομείς των αθλητικών ενδυμάτων, των ενδυμάτων υγείας και της εθνικής άμυνας. Επιπλέον, εκτιμάται ότι έως το 2024 ή το 2025, η ετήσια κλίμακα της παγκόσμιας αγοράς έξυπνων ενδυμάτων/υφασμάτων θα ξεπεράσει τα 5 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ.
Το χρονοδιάγραμμα για τα υφάσματα τεχνητής νοημοσύνης μειώνεται. Στο μέλλον, τέτοια υφάσματα θα χρησιμοποιούν ειδικά κατασκευασμένους αλγόριθμους μηχανικής μάθησης (ML) για να ανακαλύπτουν και να αποκτούν νέες γνώσεις σχετικά με πιθανά βιολογικά πρότυπα και να βοηθούν στην αξιολόγηση δεικτών υγείας σε πραγματικό χρόνο.
Αυτή η έρευνα υποστηρίχθηκε από το Γραφείο Έρευνας του Στρατού των ΗΠΑ, το Ινστιτούτο Νανοτεχνολογίας Στρατιωτών του Στρατού των ΗΠΑ, το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών, το Ταμείο Ωκεανών του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Μασαχουσέτης και την Υπηρεσία Μείωσης των Απειλών στην Άμυνα.
Ώρα δημοσίευσης: 09 Ιουνίου 2021