プログラム可能なファイバーは電力を供給し、データを送信します
軍服からデータを送信できるプログラム可能なファイバーが開発されました。繊維は、電力を生成し、着用者の生理機能と環境曝露に関する重要な情報を提供し、チームに場所を提供し、怪我をした場合に誰かに警告することができます。最終的に、このテクノロジーを備えたユニフォームは、センサーに電力を供給し、収集されたデータを保存および分析し、データを外部ソースに送信する可能性があります。
研究者たちは、数百の正方形のシリコンマイクロスケールデジタルチップを、ポリマーファイバーを作成するプリフォームに配置しました。ポリマーの流れを正確に制御することにより、数十メートルの長さにわたってチップ間に連続的な電気的接続を備えたファイバーを作成しました。
これまで、電子ファイバーはアナログであり、デジタルではなく連続的な電気信号を伝送しており、情報の個別のビットを0と1でエンコードして処理できます。
繊維自体は細くてしなやかで、針を通り抜けて生地に縫い付けられ、分解することなく少なくとも10回洗浄することができます。デジタルファイバーは、身体のパフォーマンスの監視、医学的推論、および早期の病気の検出のために、人体の隠れたパターンのコンテキストを明らかにする可能性があります。
デジタルファイバーは、多くの情報をメモリに保存することもできます。研究者たちは、767キロビットのフルカラー短編映画ファイルや0.48メガバイトの音楽ファイルなど、ファイバーに関する情報を書き込み、保存、および読み取ることができました。ファイルは電源なしで2か月間保存できます。
ファイバーには、ファイバーメモリ内に1,650接続のニューラルネットワークも含まれます。シャツの脇の下に縫い付けた後、研究者はシャツを着ている人から270分の表面体温データを収集するためにファイバーを使用し、これらのデータがさまざまな身体活動にどのように対応するかを分析しました。これらのデータでトレーニングされたファイバーは、シャツを着ている人が参加している活動を96％の精度で判断することができました。
繊維は、呼吸の低下や不整脈などの健康の変化をリアルタイムで感知して兵士に警告したり、トレーニング中に筋肉の活性化や心拍数のデータを提供したりできます。また、兵士がさらされている毒素、さらされている時間の長さに関するデータを提供し、それらの毒素が生理機能に及ぼす影響を監視することもできます。
ファイバーは小さな外部デバイスによって制御されるため、次のステップは、ファイバー自体の内部に接続できるマイクロコントローラーとして新しいチップを設計することです。
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