麻省理工學院研發可編程數字纖維 有內存傳感器和人工智能

麻省理工學院研究人員創造了第一種具有數字功能的纖維，在被縫入襯衫后能夠感知、存儲、分析和推斷活動。數字纖維擴大了織物的可能性，可以發現人體中隱藏模式，可以用于體能監測、醫療推斷和早期疾病檢測。

研究人員在《自然通訊》上描述了數字光纖的特點。到目前為止，電子纖維一直是模擬的，攜帶連續的電信號，而不是數字信號，其中離散的信息比特可以在0和1中進行編碼和處理。現在這項工作首次實現了具有數字存儲和處理數據能力的織物，為紡織品增加了一個新的信息內容維度，使織物可以按字面意思進行編程。

這種新的纖維是通過將數百個方形硅微觀數字芯片放入一個預制件中創造出來的，然后用來創造一種聚合物纖維，精確控制聚合物的流動，研究人員能夠在幾十米長的芯片之間創造出一種具有連續電連接的纖維。這種纖維本身很薄，而且很有彈性，可以通過針頭，縫在織物上，并至少清洗10次而不破裂。當你把它放進襯衫時，你根本感覺不到它的存在。

它提供了一種方法，可以從纖維末端的一個點控制纖維中的各個元素。你可以把光纖想象成一條走廊，而這些元素就像房間，它們各自都有自己獨特的數字房間號碼。研究小組設計了一種數字尋址方法，使他們能夠打開一個元素的功能，而無需打開所有的元素。

數字光纖還可以在內存中存儲大量的信息。研究人員能夠在光纖上寫入、存儲和讀取信息，包括一個767KB的全彩短片文件和一個0.48MB的音樂文件。這些文件可以在沒有電源的情況下儲存兩個月。

該纖維還在人工智能方面邁出了腳步，在纖維存儲器內包括一個由1650個連接組成的神經網絡。在將其縫在一件襯衫的腋下后，研究人員用該纖維收集了穿著該襯衫的人270分鐘體表溫度數據，并分析了這些數據如何與不同的身體活動相對應。通過對這些數據的訓練，該纖維能夠以96%的準確率確定穿著它的人正在進行什么活動。

有了這種分析能力，這些纖維有朝一日可以實時感知和提醒人們的健康變化，如呼吸下降或不規則的心跳，或在訓練期間向運動員提供肌肉激活或心率數據。