Digitalna vlakna proširuju mogućnosti tkanina da otkriju kontekst skrivenih obrazaca u ljudskom tijelu, tvrdi Yoel Fink, profesor znanosti o materijalima i elektrotehnike i voditelj Istraživačkog laboratorija za elektroniku na MIT-u. A to bi se moglo koristiti za praćenje tjelesnih aktivnosti, medicinsku prosudbu stanja i rano otkrivanje bolesti.

Značajke digitalnih vlakana Fink i njegovi kolege opisali su u svom radu, objavljenom u Nature Communications. Do sada su elektronička vlakna bila analogna, s kontinuiranim električnim signalom, umjesto digitalna, gdje se diskretni bitovi informacija mogu kodirati i obraditi nulama i jedinicama.

MIT-ovi inženjeri tako su stvorili prvu tkaninu s mogućnošću digitalnog pohranjivanja i obrade podataka i time dodali novu dimenziju informacijskog sadržaja tekstilu. Njihova se tkanina, kažu, doslovno može programirati. 

Digitalna metoda adresiranja

Novo vlakno nastalo je postavljanjem stotina kvadratnih silicijskih čipova mikro veličina u oblik koji je potom korišten za stvaranje polimernih vlakana. Preciznom kontrolom protoka polimera istraživači su uspjeli stvoriti vlakno s neprekidnom električnom vezom između čipova u dužini od nekoliko desetaka metara.

Sama vlakna su tanka i fleksibilna i mogu se provući kroz iglu, ušiti u tkanine i oprati najmanje 10 puta bez lomljenja. U praksi to znači da je nećete niti osjetiti ako se ušiju u košulju. 

Izrada digitalnih vlakana otvara različite mogućnosti i rješava neke probleme funkcionalnih vlakana, tvrde autori koji svoje vlakno opisuju kao hodnik iz kojeg se ulazi u razne sobe koje se otvaraju pomoću jedinstvenih digitalnih brojeva. Naime, istraživački su osmislili digitalnu metodu adresiranja koja im omogućuje da "uključe" funkcionalnost pojedinog elementa bez uključivanja drugih.

Digitalno vlakno može pohraniti puno podataka u memoriju. Istraživači su mogli pisati, pohranjivati i čitati informacije o vlaknu, uključujući kratki film u boji veličine 767 kilobita i glazbenu datoteku od 0,48 megabajta. Datoteke se mogu pohraniti dva mjeseca bez napajanja.

Stvarajući  digitalno vlakno, istraživačima su na um padale razne lude ideje, poput vjenčanice koja bi unutar tkanja pohranila digitalni zapis glazbe za vjenčanje.

Umjetna inteligencija na tijelu

U izradu materijala uključena je dakako i umjetna inteligencija pa su u vlakna ušivene neuronske mreže od 1.650 veza. Nakon što su vlakno ušili oko pazuha, istraživači su prikupili 270 minuta podataka o površinskoj tjelesnoj temperaturi osobe koja je nosila majicu i potom analizirali kako ti podaci odgovaraju različitim tjelesnim aktivnostima. Pokazalo se da je vlakno s 96 posto točnosti moglo utvrditi kojom se aktivnošću bavila osoba koja ga je nosila.

Dodavanje AI komponente vlaknu dodatno povećava njegove mogućnosti, kažu istraživači. Tkanine s digitalnim komponentama mogu s vremenom prikupiti puno informacija po tijelu, a ti podaci savršeni su za algoritme strojnog učenja. Ova vrsta tkanine mogla bi pružiti količinu i kvalitetu podataka otvorenog koda za izdvajanje novih, dosad nepoznatih tjelesnih uzoraka.

Vlaknom se upravlja malim vanjskim uređajem pa će sljedeći korak biti dizajn novog čipa kao mikrokontrolera koji se može povezati unutar samog vlakna.