Istraživanja

Programibilno digitalno vlakno pamti i samo zaključuje što se događa s tijelom

Mladen Smrekar subota, 5. lipnja 2021. u 11:50

Istraživači s MIT-a stvorili su prvo vlakno s digitalnim mogućnostima koje može osjećati, pohranjivati i analizirati podatke te donositi zaključke nakon što se materijal ušije u majicu

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.

Digitalno vlakno sadrži memoriju, temperaturne senzore i obučeni program neuronske mreže koje prati aktivnosti i zaključuje što se događa s tijelom
Digitalno vlakno sadrži memoriju, temperaturne senzore i obučeni program neuronske mreže koje prati aktivnosti i zaključuje što se događa s tijelom

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.

Digitalno vlakno može pohraniti puno podataka u svoju memoriju
Digitalno vlakno može pohraniti puno podataka u svoju memoriju

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.

Vlakna su tanka i fleksibilna i mogu se provući kroz iglu, ušiti u tkanine i oprati najmanje 10 puta bez lomljenja
Vlakna su tanka i fleksibilna i mogu se provući kroz iglu, ušiti u tkanine i oprati najmanje 10 puta bez lomljenja

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.

Vlakna bi mogla u stvarnom vremenu osjetiti i upozoriti ljude na zdravstvene promjene, a sportašima tijekom treninga dostaviti podatke o aktivaciji mišića i radu srca
Vlakna bi mogla u stvarnom vremenu osjetiti i upozoriti ljude na zdravstvene promjene, a sportašima tijekom treninga dostaviti podatke o aktivaciji mišića i radu srca

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



Zvučnici uz koje zabava nikada ne prestaje

DALI Opticon 5 Black

51 - 32,000 Hz, 30 - 150W, 88.0 dB, 891 x 195 x 310 mm, 15.6 kg

8.099 9.589 kn Kupi

Novi dizajn stereo pojačala s zaslonom za jednostavnije korištenje

VINCENT SV-121

2x80W/8 Ohm, 2 x 130W/7 Ohm output, 20Hz, 90dB, 430 x 95 x 380mm, 10kg

3.999 kn 4.999 kn Kupi

Po mjeri i ukusu ljubitelja glazbe

MAGNAT HUMIDOR

75 / 150 watts, 90 dB, 34 – 50000 Hz, 140 x 245 x 258 mm, 4.5 kg

3.749 kn 4.299 kn Kupi