Nalazite se
Članak
Objavljeno: 04.06.2021. 12:10

MIT 

Znanstvenici kreirali programabilna vlakna

Digitalna vlakna sadrže memoriju, senzore temperature i neuronske mreže za analizu tjelesnih aktivnosti.

Znanstvenici kreirali programabilna vlakna

Istraživači MIT-a su kreirali prvo vlakno s digitalnim sposobnostima koje može osjetiti, pohraniti, analizirati i pratiti aktivnosti nakon što se ušije u odjeću poput majice.

Yoel Fink, profesor na odsjecima za znanost o materijalima i inženjerstvu te za elektrotehniku ​​i računarstvo, glavni istraživač u Istraživačkom laboratoriju za elektroniku i stariji autor studije, kaže da digitalna vlakna šire mogućnosti tkanina da otkriju kontekst skrivenih obrazaca u ljudskom tijelu koji bi se mogli koristiti za praćenje fizičke izvedbe, medicinsku dijagnostiku i rano otkrivanje bolesti.

Fink i njegovi kolege opisuju značajke digitalnih vlakana u časopisu Nature Communications te kažu kako su do sada elektronička vlakna bila analogna, odnosno nosila su kontinuirani električni signal umjesto digitalni, u kojem se bitovi informacija mogu kodirati i obraditi za nule i jedinice.

Novo vlakno nastalo je postavljanjem stotina kvadratnih silicijskih mikroskopski sitnih čipova u predoblik 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.

Izrada digitalnih vlakana otvara različita područja mogućnosti primjene i rješava neke probleme funkcionalnih vlakana. Na primjer, nudi način upravljanja pojedinačnim elementima unutar vlakna, od jedne točke na kraju vlakna. "Naše vlakno možete smatrati hodnikom, a elementi su poput soba i svaka ima svoje jedinstvene digitalne brojeve soba", objašnjava doktorand MIT-a Gabriel Loke, jedan od vodećih autora studije i dodaje kako je istraživački tim osmislio digitalnu metodu adresiranja koja vlaknima omogućuje da uključe funkcionalnost jednog elementa bez uključivanja svih elemenata.

"Digitalno vlakno također može pohraniti puno podataka u memoriju. Istraživači su mogli pisati, pohranjivati ​​i učitavati informacije u vlaknu, uključujući datoteku kratkog filma u punoj boji od 767 kilobita i glazbenu datoteku od 0,48 megabajta, a datoteke se mogu pohraniti dva mjesecabez napajanja", navodi Loke.

Vlakno također ulazi u domenu umjetne inteligencije uključivanjem neuronske mreže od 1.650 veza unutar memorije vlakana. Nakon što su ga sašili oko pazuha košulje, istraživači su pomoću vlakana prikupili 270 minuta podataka o površinskoj tjelesnoj temperaturi od osobe koja nosi majicu i analizirali su kako ti podaci odgovaraju različitim tjelesnim aktivnostima. Temeljem tih podataka, vlakno je s 96 posto točnosti moglo utvrditi kojom se aktivnošću bavila osoba koja ga je nosila.

Ovom analitičkom snagom vlakna bi jednog dana mogla u stvarnom vremenu osjetiti i upozoriti ljude na zdravstvene promjene poput problema rada dišnog sustava i nepravilnih otkucaja srca, ili sportašima tijekom treninga dostaviti podatke o aktivaciji mišića i otkucajima srca.

Vlaknom upravlja mali vanjski uređaj, pa će sljedeći korak znanstvenika biti dizajn novog čipa kao mikrokontrolera koji se može povezati unutar samog vlakna.



Vezani sadržaji
Komentari

Učitavam komentare ...

Učitavam






   

*/-->