Una fibra digitale, che può essere cucita in tessuti e vestiti e quindi essere programmata, è stata sviluppata dai ricercatori del MIT di Boston, descritta in uno studio pubblicato di Nature Communications.
La fibra elettronica digitale è in grado di sentire, immagazzinare ed elaborare dati e informazioni, potendo così rilevare lo stato fisico di una persona, l’attività di un atleta o, in applicazione medicale, monitorare cambiamenti nei parametri sanitari di un individuo per allertare sull’insorgere di possibili patologie. La fibra è stata creata inserendo centinaia di chip digitali in silicio sulla microscala in una preforma per materiali compositi, utilizzata poi per produrre una fibra polimerica. Grazie al preciso controllo del flusso del polimero, i ricercatori sono riusciti a creare un collegamento elettrico continuo tra i chip, lungo una lunghezza di decine di metri.
La fibra così ottenuta è sottile e flessibile, può passare dalla cruna di un ago ed essere cucita all’interno di altri tessuti, lavabile fino a dieci volte senza rompersi. Cucita in una maglietta, la presenza della fibra non apporta cambiamenti sensibili, aggiungendo però una nuova dimensione a livello di contenuti digitali ai tessuti, aprendo un ventaglio di nuove possibilità applicative. E’ anche esempio possibile controllare i singoli chip all’interno della fibra, grazie a un sistema di indirizzo digitale che i ricercatori hanno assegnato ai singoli elementi, potendoli così attivare in maniera discreta.
La fibra digitale può memorizzare grandi quantità di informazioni, ed è già stata impiegata con successo in scrittura e lettura di diversi file, come un piccolo film a colori e un file musicale. I file possono essere mantenuti in memoria per due mesi senza alimentazione. Il progetto compie un passo avanti verso applicazioni indossabili di intelligenza artificiale, includendo all’interno della memoria della fibra una rete neurale che conta 1.650 connessioni. Inserita in una maglietta, ha infatti già permesso di raccogliere una grande quantità di informazioni dal corpo della persona che la indossava, analizzando e correlando poi i dati al tipo di attività in cui era impegnata.
Questa enorme quantità di dati e informazioni raccolti in tempo reale dal corpo sono quindi una base ideale per istruire algoritmi di machine learning. Grazie a questo potere analitico le fibre potranno in futuro monitorare con continuità cambiamenti ad esempio nella respirazione o nel battito cardiaco di un individuo, o lo stato fisico di un atleta durante l’allenamento.
Al momento la fibra è controllata da un piccolo dispositivo esterno: il prossimo passo sarà progettare un nuovo chip in funzione di micro controller, che potendo essere connesso alla fibra stessa possa creare un vero e proprio micro ‘computer tessile’.
Immagine: Anna Gitelson-Kahn. Photo by Roni Cnaani