Onderzoekers van MIT hebben een digitale structuur geïntroduceerd. De vezels in het shirt kunnen nuttige informatie en gegevens detecteren, opslaan, extraheren, analyseren en overbrengen, waaronder lichaamstemperatuur en fysieke activiteit. Tot nu toe zijn elektronische vezels gesimuleerd. "Dit werk is de eerste die een stof heeft ontwikkeld die gegevens digitaal kan opslaan en verwerken, een nieuwe dimensie van informatie-inhoud aan het textiel kan toevoegen en letterlijke programmering van de stof mogelijk maakt", aldus Yoel Fink, de hoofdauteur van de studie.
Het onderzoek werd uitgevoerd in nauwe samenwerking met de textielafdeling van de Rhode Island School of Design (RISD) en werd geleid door professor Anais Missakian.
Deze polymeervezel bestaat uit honderden vierkante microdigitale siliciumchips. Hij is dun en flexibel genoeg om naalden te doorboren, in stoffen te naaien en minstens 10 wasbeurten te weerstaan.
Digitale optische vezels kunnen grote hoeveelheden data in het geheugen opslaan. Onderzoekers kunnen data op de optische vezels schrijven, opslaan en lezen, waaronder een full-color videobestand van 767 kB en een muziekbestand van 0,48 MB. De data kan twee maanden bewaard blijven bij een stroomstoring. De optische vezels zijn voorzien van ongeveer 1650 verbonden neurale netwerken. Tijdens het onderzoek werden digitale vezels onder de oksels van de shirts van de deelnemers gestikt, en de digitale kleding mat de lichaamstemperatuur gedurende ongeveer 270 minuten. Digitale optische vezels kunnen met 96% nauwkeurigheid vaststellen aan welke activiteiten de drager heeft deelgenomen.
De combinatie van analytische mogelijkheden en vezels biedt potentieel voor verdere toepassingen: het kan realtime gezondheidsproblemen monitoren, zoals een daling van het zuurstofgehalte of de hartslag; waarschuwingen geven over ademhalingsproblemen; en kleding op basis van kunstmatige intelligentie (AI) kan atleten informatie geven over hoe ze hun prestaties kunnen verbeteren en suggesties geven om de kans op blessures te verkleinen (denk aan Sensoria Fitness). Sensoria biedt een volledig assortiment slimme kleding die realtime gezondheids- en fitnessgegevens levert om de prestaties te verbeteren. Omdat de vezel wordt aangestuurd door een klein extern apparaat, is de volgende stap voor de onderzoekers de ontwikkeling van een microchip die in de vezel zelf kan worden verwerkt.
Nihaal Singh, een student van het KJ Somaiya College of Engineering, ontwikkelde onlangs een Cov-tech ventilatiesysteem (om de lichaamstemperatuur te handhaven) voor de persoonlijke beschermingsmiddelen van artsen. Slimme kleding heeft ook zijn intrede gedaan in de sport-, gezondheids- en defensiesector. Bovendien wordt geschat dat de jaarlijkse omvang van de wereldwijde markt voor slimme kleding en stoffen tegen 2024 of 2025 de 5 miljard dollar zal overschrijden.
De tijd die nodig is voor kunstmatige intelligentie (AI)-weefsels wordt korter. In de toekomst zullen dergelijke weefsels speciaal ontwikkelde ML-algoritmen gebruiken om potentiële biologische patronen te ontdekken en nieuwe inzichten te verkrijgen, en om gezondheidsindicatoren in realtime te evalueren.
Dit onderzoek werd ondersteund door het US Army Research Office, het US Army Soldier Nanotechnology Institute, de National Science Foundation, het Massachusetts Institute of Technology Ocean Fund en de Defense Threat Reduction Agency.
Plaatsingstijd: 09-06-2021