Fibra programável fornece energia e transmite dados

Foi desenvolvida uma fibra programável que poderia transmitir dados de uniformes militares. A fibra pode gerar energia, fornecer informações vitais sobre a fisiologia do usuário e exposições ambientais, fornecer sua localização para uma equipe e alertar alguém se sofrer uma lesão. Em última análise, uniformes com essa tecnologia podem alimentar sensores, armazenar e analisar os dados coletados e transmitir dados para fontes externas.

Os pesquisadores colocaram centenas de chips digitais de silício quadrado em microescala em uma pré-forma que criou uma fibra de polímero. Ao controlar com precisão o fluxo do polímero, eles criaram uma fibra com conexão elétrica contínua entre os chips ao longo de dezenas de metros.

Até agora, as fibras eletrônicas eram analógicas, transportando um sinal elétrico contínuo em vez de digital, onde bits discretos de informação podem ser codificados e processados ​​em 0s e 1s.

A fibra em si é fina e flexível e pode passar por uma agulha, ser costurada em tecidos e lavada pelo menos 10 vezes sem quebrar. A fibra digital pode revelar o contexto de padrões ocultos no corpo humano para monitoramento do desempenho físico, inferência médica e detecção precoce de doenças.

Uma fibra digital também pode armazenar muitas informações na memória. Os pesquisadores foram capazes de escrever, armazenar e ler informações na fibra, incluindo um arquivo de curta-metragem colorido de 767 kilobits e um arquivo de música de 0,48 megabyte. Os arquivos podem ser armazenados por dois meses sem energia.

A fibra também inclui, dentro da memória da fibra, uma rede neural de 1.650 conexões. Depois de costurá-la ao redor da axila de uma camisa, os pesquisadores usaram a fibra para coletar 270 minutos de dados de temperatura corporal da superfície de uma pessoa que vestia a camisa e analisaram como esses dados correspondiam a diferentes atividades físicas. Treinada com esses dados, a fibra foi capaz de determinar com 96% de precisão a atividade em que a pessoa que vestia a camisa estava participando.

As fibras podem detectar e alertar os soldados em tempo real sobre mudanças na saúde, como declínio respiratório ou batimentos cardíacos irregulares, ou fornecer dados de ativação muscular ou frequência cardíaca durante exercícios de treinamento. Eles também podem fornecer dados sobre quaisquer toxinas a que os soldados estejam expostos, o tempo em que estão expostos e monitorar quaisquer efeitos que essas toxinas tenham em sua fisiologia.

A fibra é controlada por um pequeno dispositivo externo, então o próximo passo será projetar um novo chip como um microcontrolador que possa ser conectado dentro da própria fibra.