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數字纖維有助于未來創造出“數碼服裝” 可用于人體機能監測等

來源:科技日報

美國麻省理工學院研究人員首次創造了一種具有數字功能的纖維,能夠縫制到針織衣物中,可感知、存儲、分析和推斷人體活動。研究人員稱,數字纖維擴展了織物的可能,可用于人體機能監測、醫療診斷和早期疾病檢測,還有助于未來創造出“數碼服裝”。相關研究發表在3日的《自然通訊》雜志上。

此前的電子纖維攜帶的連續電信號是模擬的,而非數字的。論文作者、麻省理工學院材料科學和電氣工程教授約爾·芬克表示,這項工作首次實現了一種能夠數字化存儲和處理數據的織物,為織物增加了新的信息維度,并允許對織物進行逐字編程。

研究人員將數百個方形的微型硅數字芯片放入預制材料,再將預制材料制成聚合物纖維。通過精確控制聚合物的流動,制造出一種芯片之間能連續通電的纖維,長度達數十米。

這種纖維很細、很有彈,可穿過針眼,縫進布料里,被洗10次后也不會分解。論文作者、麻省理工學院博士生加布里埃爾·洛克說:“當你把它縫進襯衫后,根本感覺不到它的存在。”

研究人員表示,制造數字纖維還解決了功能纖維的一些問題。例如,它提供了一種從纖維末端的一個點控制光纖內單個元素的方法。

數字纖維還可以存儲大量信息。研究人員能夠在纖維里寫入、存儲和讀取信息,包括一個767KB的全彩視頻和0.48MB的音樂。這些文件可以在沒有電源的情況下存儲兩個月。洛克說:“或許有一天,你能把你大喜之日要播放的音樂儲存在你的婚禮禮服中。”

數字纖維還能與人工智能(AI)結合。研究人員在纖維存儲器中構建了一個由1650個連接組成的神經網絡,把它縫在襯衫的腋下部位,用這種纖維收集了穿著該襯衫的人270分鐘的體溫數據,并分析了這些數據是如何與不同的身體活動相對應的。在這些數據的訓練下,這種纖維能夠以96%的準確率確定穿著它的人所從事的活動。

研究人員說,在纖維中加入AI技術進一步拓展了其應用。洛克說,帶有數字組件的織物可以收集人體大量信息,一些開源數據非常適合機器學算法,可用于發現新的人體模式。

標簽: 數字纖維 數碼服裝 人體 機能

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