Fibra Programável Integra Energia, Transmissão de Dados e Monitoramento de Saúde para Uniformes Militares

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

Os pesquisadores colocaram centenas de chips digitais de silício em microscala quadrados em um pré-forma que criou uma fibra de polímero. Controlando precisamente o fluxo do polímero, eles criaram uma fibra com conexão elétrica contínua entre os chips por um comprimento de dezenas de metros.

Até agora, 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 própria fibra é fina e flexível e pode passar por uma agulha, ser costurada em tecidos, e lavada pelo menos 10 vezes sem se degradar. A fibra digital poderia descobrir o contexto de padrões ocultos no corpo humano para monitoramento de desempenho físico, inferência médica e detecção precoce de doenças.

Uma fibra digital também pode armazenar muita informação na memória. Os pesquisadores conseguiram escrever, armazenar e ler informações na fibra, incluindo um arquivo de filme colorido de 767 kilobits e um arquivo de música de 0,48 megabytes. 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. Após costurá-la ao redor da axila de uma camisa, os pesquisadores usaram a fibra para coletar 270 minutos de dados de temperatura superficial do corpo de uma pessoa usando 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 usando a camisa estava participando.

As fibras poderiam detectar e alertar soldados em tempo real sobre mudanças de saúde como declínio respiratório ou batimento cardíaco irregular, ou fornecer dados de ativação muscular ou frequência cardíaca durante exercícios de treinamento. Elas também poderiam fornecer dados sobre quaisquer toxinas às quais os soldados estão expostos, o tempo de exposição, 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.