Удивительные ткани для рубашек, созданные с помощью искусственного интеллекта, разработаны в Массачусетском технологическом институте.

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 электронные волокна лишь имитировались. «Эта работа — первая, в которой реализована ткань, способная хранить и обрабатывать данные в цифровом виде, добавляя новое измерение информационного содержания текстилю и позволяя программировать ткань дословно», — сказал Йоэль Финк, старший автор исследования.
Исследование проводилось в тесном сотрудничестве с текстильным факультетом Род-Айлендской школы дизайна (RISD) под руководством профессора Анаис Миссакян.
Это полимерное волокно состоит из сотен квадратных кремниевых микроцифровых чипов. Оно достаточно тонкое и гибкое, чтобы прокалывать иглы, вшиваться в ткани и выдерживать не менее 10 стирок.
Цифровое оптическое волокно способно хранить большие объемы данных в памяти. Исследователи могут записывать, хранить и считывать данные по оптическому волокну, включая видеофайл в полном цвете размером 767 кб и музыкальный файл размером 0,48 МБ. Данные могут храниться в течение двух месяцев в случае отключения электроэнергии. Оптическое волокно содержит приблизительно 1650 связанных нейронных сетей. В рамках исследования цифровые волокна были пришиты к подмышкам рубашек участников, и цифровая одежда измеряла температуру поверхности тела в течение приблизительно 270 минут. Цифровое оптическое волокно может с точностью до 96% определить, какими видами деятельности занимался человек, носящий его.
Сочетание аналитических возможностей и волокна открывает потенциал для дальнейших применений: оно может отслеживать проблемы со здоровьем в режиме реального времени, такие как снижение уровня кислорода или частоты пульса; предупреждать о проблемах с дыханием; и создавать одежду на основе искусственного интеллекта, которая может предоставлять спортсменам информацию о том, как улучшить свои результаты, и предлагать рекомендации по снижению риска травм (например, Sensoria Fitness). Sensoria предлагает полный спектр «умной» одежды, предоставляющей данные о здоровье и физической форме в режиме реального времени для повышения производительности. Поскольку волокно управляется небольшим внешним устройством, следующим шагом для исследователей станет разработка микрочипа, который можно будет встроить в само волокно.
Недавно Нихаал Сингх, студент инженерного колледжа им. К. Дж. Сомайя, разработал систему вентиляции Cov-tech (для поддержания температуры тела) для защитного снаряжения врачей. «Умная» одежда также нашла применение в спортивной одежде, медицинской одежде и одежде для национальной обороны. Кроме того, по оценкам, к 2024 или 2025 году годовой объем мирового рынка «умной» одежды/тканей превысит 5 миллиардов долларов США.
Сроки создания тканей с использованием искусственного интеллекта сокращаются. В будущем такие ткани будут использовать специально разработанные алгоритмы машинного обучения для обнаружения и получения новых данных о потенциальных биологических закономерностях и помогут оценивать показатели здоровья в режиме реального времени.
Данное исследование было поддержано Исследовательским управлением армии США, Институтом нанотехнологий для военнослужащих армии США, Национальным научным фондом, Океанографическим фондом Массачусетского технологического института и Агентством по снижению угроз обороны.