Hoewel de stoffen die we vandaag de dag dragen ons misschien warm houden en ons beschermen tegen de elementen, blijven wetenschappers aantonen dat ze binnenkort veel meer kunnen doen dan dat. MIT-wetenschapper Yoel Fink loopt al meer dan tien jaar voorop op dit gebied en heeft zojuist een belangrijke doorbraak bereikt door de allereerste digitale weefselvezel te demonstreren die informatie kan opslaan en verwerken, naast andere opwindende functies.
Van rekbare stoffen die wearables van zweet voorzien, tot shirts die energie oogsten van beweging, en weefbare LED-vezels die draagbare displays zouden kunnen vormen, is het gebied van slim textiel er één boordevol spannende mogelijkheden. Fink en zijn collega's hebben in 2010 een interessante manier aangetoond: vezels ontwikkelen die geluid detecteren en in stof kunnen worden geweven om er een gevoelige microfoon van te maken.
Het team van Fink heeft nu verder terrein veroverd op dit gebied. Ze beschrijven de elektronische vezels die tot nu toe zijn ontwikkeld als analoog, in die zin dat ze een continu elektrisch signaal kunnen doorgeven, maar geen digitale informatie, die in nullen en enen zou worden verwerkt. Om dit soort mogelijkheden naar textielvezels te brengen, moest het MIT-team creatief te werk gaan.
Dit omvatte het plaatsen van honderden digitale siliciumchips in een gietvoorvorm, om deze in een polymeervezel te verwerken. Door dit proces zorgvuldig te controleren, kon het team een vezel van tientallen meters lang creëren, met honderden verspreide digitale chips en een continue elektrische verbinding. De vezel is dun genoeg om door het oog van een gewone naald te gaan en kan discreet in stoffen worden genaaid. Hij overleeft zelfs minstens 10 wasbeurten zonder kapot te gaan.
Pin-Wen Chou/Pin-Wen Chou
“Als je het in een shirt stopt, voel je het helemaal niet”, zegt studieauteur Gabriel Loke. “Je zou niet weten dat het er was.”
De wetenschappers demonstreerden de functionaliteit van hun digitale vezel door er informatie op te schrijven, op te slaan en te lezen, waaronder een 767 kilobit full-color kortfilmbestand en een 0.48 megabyte muziekbestand, die beide twee maanden zonder stroom konden worden opgeslagen. Ze integreerden ook een neuraal netwerk bestaande uit 1,650 verbindingen dat kunstmatige intelligentie in de mix brengt.
De onderzoekers hebben deze versie aan het werk gezet door deze in de oksel van een shirt te naaien, waar de digitale vezel 270 minuten aan lichaamstemperatuurgegevens over de drager verzamelde. Het systeem kon zelfs de relatie tussen de zweetgegevens en de verschillende fysieke activiteiten van de gebruiker begrijpen en kon, met enige training, met een nauwkeurigheid van 96 procent bepalen welke activiteit hij uitvoerde.
Anna Gittelson/Roni Cnaani
Stoffen met dit soort functionaliteit kunnen worden gebruikt voor gezondheidsmonitoring op langere termijn door gegevens over het lichaam te verzamelen om vroege tekenen van ziekte te herkennen, zoals een onregelmatige hartslag of ademhalingsachteruitgang. De wetenschappers zijn van plan de glasvezel te blijven verbeteren en nog meer mogelijkheden voor het gebruik ervan te openen, met als volgende stappen de integratie van een microcontroller ter vervanging van het externe apparaat dat momenteel wordt gebruikt om de glasvezel te besturen.
“Dit werk presenteert de eerste realisatie van een stof met de mogelijkheid om gegevens digitaal op te slaan en te verwerken, waardoor een nieuwe informatie-inhoudsdimensie aan textiel wordt toegevoegd en stoffen letterlijk kunnen worden geprogrammeerd”, zegt Fink.
Het onderzoek werd gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications.
Bron: MIT
Coinsmart. Beste Bitcoin-beurs in Europa
Bron: https://newatlas.com/wearables/mits-world-first-digital-fabric-store-process-data/
