MITの研究者たちは、デジタル構造を導入しました。シャツに埋め込まれた繊維は、体温や身体活動などの有用な情報やデータを検出、保存、抽出、分析、伝達することができます。これまでに、電子繊維のシミュレーションが行われています。「この研究は、データをデジタルで保存・処理し、繊維に新たな次元の情報コンテンツを追加し、繊維の逐語的プログラミングを可能にする布地を実現した初めての研究です」と、本研究の筆頭著者であるヨエル・フィンク氏は述べています。
この研究は、ロードアイランド・スクール・オブ・デザイン（RISD）の繊維学部と緊密に協力して行われ、アナイス・ミサキアン教授が主導しました。
このポリマー繊維は、数百個の正方形のシリコンマイクロデジタルチップで構成されています。針に刺したり、布地に縫い付けたりできるほど薄く柔軟性があり、少なくとも10回の洗濯にも耐えます。
デジタル光ファイバーは、メモリに大量のデータを保存できます。研究者は、767KBのフルカラー動画ファイルや0.48MBの音楽ファイルなど、光ファイバー上にデータを書き込み、保存し、読み取ることができます。データは停電時でも2ヶ月間保存可能です。光ファイバーには約1,650個のニューラルネットワークが接続されています。研究の一環として、被験者のシャツの脇の下にデジタル光ファイバーを縫い付け、デジタル衣類で約270分間体表面温度を測定しました。デジタル光ファイバーは、着用者がどのような活動に参加したかを96%の精度で特定できます。
分析機能とファイバーの組み合わせは、さらなる応用の可能性を秘めています。酸素レベルや脈拍数の低下といった健康問題をリアルタイムでモニタリングしたり、呼吸器系の問題に関する警告を発したり、アスリートにパフォーマンス向上のための情報や怪我のリスク軽減のための提案を提供する人工知能搭載のウェア（Sensoria Fitnessなど）を開発したりすることも可能です。Sensoriaは、パフォーマンス向上のためのリアルタイムの健康・フィットネスデータを提供するスマートウェアを幅広く提供しています。ファイバーは小型の外部デバイスで制御されるため、研究者たちは次に、ファイバー自体に埋め込むことができるマイクロチップの開発に取り組んでいます。
最近、KJソマイヤ工科大学の学生であるニハール・シン氏は、医師のPPEキット向けにCov-tech換気システム（体温維持用）を開発しました。スマート衣料は、スポーツウェア、健康衣料、国防分野にも進出しています。さらに、2024年または2025年には、世界のスマート衣料／スマートファブリック市場の年間規模が50億米ドルを超えると予測されています。
人工知能ファブリックの実現までの期間は短縮されつつあります。将来的には、このようなファブリックは特別に構築された機械学習アルゴリズムを用いて、潜在的な生物学的パターンを発見・分析し、新たな知見を獲得し、健康指標をリアルタイムで評価できるようになるでしょう。
この研究は、米国陸軍研究局、米国陸軍兵士ナノテクノロジー研究所、国立科学財団、マサチューセッツ工科大学海洋基金、国防脅威削減局の支援を受けて行われた。
投稿日時: 2021年6月9日