Forskere ved MIT har introdusert en digital struktur. Fibrene som er innebygd i skjorten kan oppdage, lagre, trekke ut, analysere og formidle nyttig informasjon og data, inkludert kroppstemperatur og fysisk aktivitet. Så langt har elektroniske fibre blitt simulert. «Dette arbeidet er det første som realiserer et stoff som kan lagre og behandle data digitalt, legge til en ny dimensjon av informasjonsinnhold til tekstilet og tillate ordrett programmering av stoffet», sa Yoel Fink, seniorforfatter av studien.
Forskningen ble utført i nært samarbeid med tekstilavdelingen ved Rhode Island School of Design (RISD) og ble ledet av professor Anais Missakian.
Denne polymerfiberen er laget av hundrevis av firkantede mikrodigitale silisiumbrikker. Den er tynn og fleksibel nok til å stikke hull i nåler, sy i stoffer og tåle minst 10 vask.
Digital optisk fiber kan lagre store mengder data i minnet. Forskere kan skrive, lagre og lese data på den optiske fiberen, inkludert en 767 kb fullfargevideofil og en 0,48 MB musikkfil. Dataene kan lagres i to måneder ved strømbrudd. Den optiske fiberen har omtrent 1650 tilkoblede nevrale nettverk. Som en del av studien ble digitale fibre sydd til armhulene på deltakernes skjorter, og de digitale klærne målte kroppsoverflatetemperaturen i omtrent 270 minutter. Digital optisk fiber kan identifisere hvilke aktiviteter personen som bruker den har deltatt i med 96 % nøyaktighet.
Kombinasjonen av analytiske evner og fiber har potensial for ytterligere bruksområder: den kan overvåke helseproblemer i sanntid, som fall i oksygennivå eller puls; advarsler om pusteproblemer; og klær basert på kunstig intelligens som kan gi idrettsutøvere informasjon om hvordan de kan forbedre prestasjonene sine og forslag for å redusere sjansen for skade (tenk Sensoria Fitness). Sensoria tilbyr et komplett utvalg av smarte klær for å gi helse- og treningsdata i sanntid for å forbedre ytelsen. Siden fiberen styres av en liten ekstern enhet, vil neste steg for forskerne være å utvikle en mikrochip som kan bygges inn i selve fiberen.
Nylig utviklet Nihaal Singh, en student ved KJ Somaiya College of Engineering, et Cov-tech ventilasjonssystem (for å opprettholde kroppstemperatur) for legenes personlig verneutstyr. Smarte klær har også kommet inn i feltene sportsklær, helseklær og nasjonalt forsvar. I tillegg er det anslått at det globale markedet for smarte klær/stoffer vil overstige 5 milliarder dollar innen 2024 eller 2025.
Tidsplanen for kunstig intelligens-strukturer blir stadig kortere. I fremtiden vil slike strukturer bruke spesialkonstruerte maskinlæringsalgoritmer for å oppdage og få ny innsikt i potensielle biologiske mønstre og bidra til å evaluere helseindikatorer i sanntid.
Denne forskningen ble støttet av US Army Research Office, US Army Soldier Nanotechnology Institute, National Science Foundation, Massachusetts Institute of Technology Ocean Fund og Defense Threat Reduction Agency.
Publisert: 09.06.2021