Инженеры создали программируемую цифровую ткань для умной одежды (3 фото)
Первое в мире волокно, обладающее цифровыми возможностями контролировать, хранить, анализировать данные, а также фиксировать активность владельца одежды, в ткань которой оно интегрировано, создали инженеры из Массачусетского технологического института. Физически цифровое волокно представляет собой полимерную нить, которая может быть вдета в иголку и вплетена в виде узора различной сложности в стандартную ткань повседневной одежды человека.
Цифровые волокна расширяют возможности тканей для мониторинга процессов, происходящих в человеческом теле. Полученные данные можно использовать для отслеживания физической работоспособности, составления медицинских заключений о состоянии здоровья и для ранней диагностики заболеваний. Кроме того пользователь может хранить на своей одежде стандартные файлы, например свадебную музыку, звучавшую в знаменательный для человека день.
До появления разработки группы инженеров и ученых МТИ электронные волокна были аналоговыми, способными передавать или прерывать электрический сигнал, а не цифровыми, где дискретные биты информации можно кодировать и обрабатывать как 0 и 1.
Для реализации идеи исследователей, возглавляемых Йоэлем Финком, в пресс-форму перед отливкой полимерного волокна были помещены сотни квадратных микрочипов, превращающих ткань в микросхему. После формирования нити ученые смогли получить волокно с непрерывным электрическим соединением между чипами на протяжении десятков метров.
Такое цифровое волокно можно использовать для различных целей, вплетая в виде узора в обыкновенную ткань повседневной одежды. В простейшем случае новое волокно можно использовать как носитель информации. В ходе тестирования цифровое волокно смогло сохранять два месяца без дополнительного энергопитания 767-килобитный полноцветный короткий видеофайл и 0,48-мегабайтный музыкальный файл. Финк даже предложил, по его мнению, «сумасшедшую идею» создания свадебных платьев, хранящих в памяти цифровых волокон музыкальную композицию с торжества.
Увеличив длину нити можно формировать устройства с функциями нейросети или компьютера. Эксперты МТИ уже создали систему из 1650 соединений, интегрированную в подмышечную область рубашки. В результате цифровая аппликация смогла зафиксировать данные о температуре и влажности поверхности кожи человека, а после использования технологии машинного обучения даже распознавать с точностью до 96% вид физической активности, которой занимается владелец одежды.
Цифровая ткань способна выдерживать до 10 циклов стирки и сушки и не стесняет движений пользователя. Волокно управляется небольшим внешним устройством, поэтому следующим шагом будет разработка нового чипа в качестве микроконтроллера, который может быть встроен непосредственно в ткань.