Волокна с цифровыми возможностями, созданные специалистами MIT, могут собирать, запоминать и анализировать информацию при помощи нейросети. Их можно вшить в одежду и использовать для контроля за физическим состоянием, медицинского обследования или диагностики на ранних стадиях. А в будущем, подключив микроконтроллер, можно будет собрать компьютер из ткани.
До сих пор электронные волокна были аналоговыми – передавали непрерывный электрический сигнал – а не цифровыми, когда отдельный биты информации можно представить и обработать в виде нулей и единиц, пишет MIT News.
Цифровые волокна открывают новые возможности и решают ряд проблем обычных волокон, сказал Гэбриель Лок, ведущий автор статьи. К примеру, она позволяет контролировать отдельные элементы внутри волокна из одной точки на конце провода. «Представьте себе волокно в виде коридора, а элементы как комнаты, у каждой собственные уникальные цифровые номера», - пояснил он. Исследователи разработали метод обращения к этим «комнатам», который позволяет включать один элемент, не затрагивая все остальные.
Изготовленные американскими учеными волокна состоят из сотен кремниевых микрочипов, заключенных внутри полимерного материала с непрерывной электрической связью между чипами на всем протяжении длины волокон – а это десятки метров. Сами волокна размером с нитку и не отличаются наощупь от обычной ткани. Также их можно стирать, правда, не больше десяти раз, потом они разрушаются.
Также исследователи смогли сохранить в цифровом волокне, а затем воспроизвести полноцветный короткометражный видеофайл размером 767 килобайт и аудиофайл размером 0,48 мегабайт. При этом файлы можно хранить без энергии на протяжении двух месяцев.
Разработчики пошли еще дальше, записав в память волокон нейронную сеть с 1650 связями. Вшив эти волокна ткань рубашки, они смогли собрать данные о температуре тела в течение 270 минут и проанализировать то, как они соотносятся с различной физической активностью. Затем, пройдя обучение на основе этих данных, рубашка смогла с точностью 96% определить, чем занят владелец.
Имея под рукой такие возможности, можно будет шить одежду, которая в реальном времени предупреждает хозяев о проблемах с дыхательной или сердечно-сосудистой системами или сообщает частоту пульса атлетам во время тренировки.
Управляет умной тканью небольшое внешнее устройство, так что следующим шагом ученых будет разработка микроконтроллера, который можно было бы подключить к волокну. Если это получится, можно будет собрать компьютер из ткани.
Немецкие исследователи разработали мягкие и эластичные солнечные панели на тканевой основе — их будут печатать в рулонах, а потом покрывать грузовики вместо брезента или фасады домов. Благодаря особому процессу массового производства они должны быть востребованы даже со своим скромным КПД, надеются создатели.
***
Мы рассказываем о самых интересных новостях науки и технологий - от наступающей тотальной автоматизации до альтернативной энергетики, от искусственного интеллекта до медицины будущего. Присоединяйтесь, с нами всегда интересно и познавательно.
Хайтек+ уже много месяцев входит в 30-ку лучших каналов Дзена. Подписывайтесь и рекомендуйте нас друзьям.
