麻省理工学院的电子研究实验室开发出了第一种能够在缝进衬衫后进行数字感知、存储和分析活动的纤维。

实验室负责人约尔·芬克(Yoel Fink)说，数字纤维扩大了织物揭示人体隐藏模式背景的可能性，可用于身体性能监测、医学推断和早期疾病检测。

到目前为止，电子纤维一直是模拟的——携带连续的电信号——而不是数字的，在数字中，离散的信息位可以用0和1进行编码和处理。

在光纤存储器中有一个1650个连接的神经网络

芬克说:“这项工作首次实现了织物的数字化存储和处理数据的能力，为纺织品增加了新的信息内容维度，并允许织物按字面上的编程。”

这种新型纤维是通过将数百个方形硅微型数字芯片放入预制体中，然后用于制造聚合物纤维而制成的。通过精确控制聚合物流动，研究人员能够制造出一种芯片之间连续电连接的纤维，长度超过数十米。

这种纤维本身又薄又柔韧，可以穿过针，缝进织物里，至少洗十次也不会分解。

麻省理工学院博士生加布里埃尔·洛克说:“制造数字纤维开辟了不同领域的机会，实际上解决了功能性纤维的一些问题。”“例如，它提供了一种从纤维末端的一点控制纤维内单个元素的方法。你可以把我们的纤维想象成一条走廊，而这些元素就像房间一样，它们都有自己独特的数字房间号。”

研究小组设计了一种数字寻址方法，允许他们“打开”一个元素的功能，而无需打开所有元素。

数字光纤还可以在内存中存储大量信息。研究人员能够在光纤上写入、存储和读取信息，包括767千比特的全彩短片文件和0.48兆字节的音乐文件。这些文件可以在不断电的情况下保存两个月。

芬克指出，麻省理工学院的研究与罗德岛设计学院(RISD)的纺织系密切合作，数字纤维被整合到针织服装袖子中，为创造第一件数字服装铺平了道路。

身体人工智能

这种光纤还向人工智能领域迈进了几步，在光纤存储器中包含了一个1650个连接的神经网络。研究人员将这种纤维缝在一件衬衫的腋窝周围，然后用这种纤维收集了一名穿着这件衬衫的人270分钟的体表温度数据，并分析了这些数据与不同的身体活动之间的对应关系。在这些数据的训练下，纤维能够以96%的准确率确定穿着它的人所从事的活动。

研究人员说，在纤维中添加人工智能组件进一步增加了它的可能性。

洛克说:“随着时间的推移，带有数字组件的面料可以收集大量身体信息，这些数据非常适合机器学习算法。”“这种面料可以提供大量和高质量的开源数据，以提取出我们以前不知道的新身体模式。”

有了这种分析能力，有朝一日，这种纤维可以实时感知并提醒人们的健康变化，如呼吸下降或心跳不规则，或在训练期间向运动员传递肌肉激活或心率数据。

这种光纤由一个小型外部设备控制，因此下一步将是设计一种新的芯片作为微控制器，可以连接到光纤内部。

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