Naukowcy z MIT stworzyli pierwsze w historii programowalne włókno

Yoel Fink, główny autor badań, twierdzi, że tego typu włókna rozszerzają możliwości materiałów w zakresie odkrywania kontekstu ukrytych wzorów w ludzkim ciele, które można wykorzystać do monitorowania aktywności fizycznej, celów medycznych i wczesnego wykrywania różnych chorób - kto wie, może pewnego dnia, suknia ślubna będzie mogła przechowywać muzykę, która była grana podczas wesela? Jak opisuje Yoel Fink i jego zespół w artykule w Nature Communications, aż do teraz elektroniczne włókna były raczej analogowe, przesyłały ciągły elektryczny sygnał, a nie cyfrowe, gdzie bity informacji mogą być kodowane i przetwarzane w układzie zero-jedynkowym.

-Ta praca to pierwsza realizacja materiału ze zdolnością do przechowywania i przetwarzania danych cyfrowo, dodająca nowy wymiar informacji do tkanin i pozwalająca na to, by materiały były dosłownie programowane - tłumaczą autorzy. Nowe włókno zostało zaś stworzone przez ułożenie setek kwadratowych cyfrowych mikrochipów krzemowych w preformie, która następnie została wykorzystana do stworzenia włókna polimerowego. Przez staranne kontrolowanie przepływu polimeru naukowcy byli w stanie stworzyć włókno z ciągłym eklektycznym połączeniem między chipami - to jest cienkie i elastyczne, a do tego może być przewleczone przez igłę, wszyte do materiałów i prane co najmniej 10 razy, zanim zacznie się rozpadać. 

Naukowcy zapewniają, że można wszyć je w materiał, z którego następnie szyje się t-shirt, a co najważniejsze jest ono niewyczuwalne, jakby w ogóle go nie było. Tymczasem jest i może zapisywać, przechowywać i odczytywać dane - naukowcy zapisali w nim np. 767-kilobitowy kolorowy film i plik muzyczny ważący 1,48 MB, a co więcej te można przechowywać bez żadnego zewnętrznego zasilania przed ponad dwa miesiące. Badacze poszli nawet o krok dalej i sięgnęli po sztuczną inteligencję, dlatego wewnątrz włókna znajdziemy sieć neuronową o 1650 połączeniach. W czasie testów wszyli je m.in. w rękaw koszulki, co pozwoliło zbierać dane o temperaturze ciała użytkownika przez 270 minut i przeanalizować, jak koresponduje to z różnymi aktywnościami fizycznymi. 

Wystarczył krótki trening AI, żeby było ono w stanie na ich podstawie wskazać wykonywaną aktywność z 96% skutecznością. Naukowcy twierdzą, że w przyszłości może to przynieść ogromne korzyści, jak choćby informowanie w czasie rzeczywistym o niepokojącym sygnałach ciała, np. spadku wydolności oddechowej czy nieregularnym pulsie czy wsparcie treningowe poprzez aktywację konkretnych mięśni w czasie treningu. Włókno jest kontrolowane przez małe zewnętrzne urządzenie, ale to tylko etap przejściowy, bo autorzy już pracują nad nowym, w skali mikro, które będzie połączone z samym włóknem. 

Źródło: GeekWeek.pl/MIT