Дослідники з Массачусетського технологічного інституту представили цифрову структуру. Волокна, вбудовані в сорочку, можуть виявляти, зберігати, витягувати, аналізувати та передавати корисну інформацію та дані, включаючи температуру тіла та фізичну активність. Наразі було змодельовано електронні волокна. «Ця робота є першою, яка реалізує тканину, здатну зберігати та обробляти дані в цифровому вигляді, додавати новий вимір інформаційного змісту до текстилю та дозволяти дослівне програмування тканини», – сказав Йоель Фінк, старший автор дослідження.
Дослідження проводилося у тісній співпраці з текстильним факультетом Школи дизайну Род-Айленда (RISD) під керівництвом професора Анаіс Міссакян.
Це полімерне волокно виготовлене з сотень квадратних кремнієвих мікроцифрових чіпів. Воно достатньо тонке та гнучке, щоб проколювати голки, вшивати в тканини та витримувати щонайменше 10 прань.
Цифрове оптичне волокно може зберігати великі обсяги даних у пам'яті. Дослідники можуть записувати, зберігати та зчитувати дані на оптичному волокні, включаючи повнокольоровий відеофайл розміром 767 КБ та музичний файл розміром 0,48 МБ. Дані можуть зберігатися протягом двох місяців у разі відключення живлення. Оптичне волокно має приблизно 1650 підключених нейронних мереж. В рамках дослідження цифрові волокна були пришиті до пахв сорочок учасників, і цифровий одяг вимірював температуру поверхні тіла протягом приблизно 270 хвилин. Цифрове оптичне волокно може визначити, в яких видах діяльності брала участь людина, яка його носить, з точністю 96%.
Поєднання аналітичних можливостей та волокна має потенціал для подальшого застосування: воно може відстежувати проблеми зі здоров'ям у режимі реального часу, такі як зниження рівня кисню або частоти пульсу; попередження про проблеми з диханням; а також одяг на основі штучного інтелекту, який може надавати спортсменам інформацію про те, як покращити свої результати, та пропозиції щодо зменшення ймовірності травм (наприклад, Sensoria Fitness). Sensoria пропонує повний асортимент розумного одягу, який надає дані про здоров'я та фізичну форму в режимі реального часу для покращення результатів. Оскільки волокно контролюється невеликим зовнішнім пристроєм, наступним кроком для дослідників буде розробка мікрочіпа, який можна вбудувати в саме волокно.
Нещодавно Ніхал Сінгх, студент Інженерного коледжу KJ Somaiya, розробив систему вентиляції Cov-tech (для підтримки температури тіла) для комплекту ЗІЗ лікаря. Розумний одяг також увійшов у сфери спортивного одягу, одягу для здоров'я та національної оборони. Крім того, за оцінками, до 2024 або 2025 року річний обсяг світового ринку розумного одягу/тканин перевищить 5 мільярдів доларів США.
Терміни розробки тканин штучного інтелекту скорочуються. У майбутньому такі тканини використовуватимуть спеціально розроблені алгоритми машинного навчання для виявлення та отримання нових знань про потенційні біологічні закономірності, а також для оцінки показників здоров'я в режимі реального часу.
Це дослідження було підтримано Дослідницьким управлінням армії США, Інститутом нанотехнологій солдатів армії США, Національним науковим фондом, Океанічним фондом Массачусетського технологічного інституту та Агентством зі зменшення загрози оборони.
Час публікації: 09 червня 2021 р.