Fibra programable integra energía, transmisión de datos y monitorización de salud para uniformes militares

Se desarrolló una fibra programable que podría transmitir datos desde uniformes militares. La fibra podría generar energía, proporcionar información vital sobre la fisiología y exposiciones ambientales del usuario, proporcionar su ubicación a un equipo y alertar a alguien si sufre una lesión. En última instancia, los uniformes con esta tecnología podrían alimentar sensores, almacenar y analizar los datos recopilados, y transmitir datos a fuentes externas.

Los investigadores colocaron cientos de chips digitales de silicio a microescala en un preformado que creó una fibra de polímero. Controlando precisamente el flujo del polímero, crearon una fibra con conexión eléctrica continua entre los chips a lo largo de decenas de metros.

Hasta ahora, las fibras electrónicas han sido analógicas, transportando una señal eléctrica continua en lugar de digital, donde bits discretos de información pueden codificarse y procesarse en 0s y 1s.

La fibra en sí es delgada y flexible y puede pasar por una aguja, coserse en telas y lavarse al menos 10 veces sin degradarse. La fibra digital podría descubrir el contexto de patrones ocultos en el cuerpo humano para monitorización de rendimiento físico, inferencia médica y detección temprana de enfermedades.

Una fibra digital también puede almacenar mucha información en memoria. Los investigadores pudieron escribir, almacenar y leer información en la fibra, incluyendo un archivo de película corta a color de 767 kilobits y un archivo de música de 0,48 megabytes. Los archivos pueden almacenarse durante dos meses sin energía.

La fibra también incluye, dentro de la memoria de la fibra, una red neuronal de 1.650 conexiones. Después de coserla alrededor de la axila de una camisa, los investigadores usaron la fibra para recopilar 270 minutos de datos de temperatura corporal superficial de una persona que llevaba la camisa y analizaron cómo estos datos correspondían a diferentes actividades físicas. Entrenada con estos datos, la fibra pudo determinar con un 96 por ciento de precisión la actividad en la que participaba la persona que llevaba la camisa.

Las fibras podrían detectar y alertar a los soldados en tiempo real sobre cambios de salud como un declive respiratorio o un latido cardíaco irregular, o proporcionar datos de activación muscular o frecuencia cardíaca durante ejercicios de entrenamiento. También podrían proporcionar datos sobre cualquier toxina a la que los soldados estén expuestos, la duración de la exposición y monitorizar cualquier efecto que esas toxinas tengan en su fisiología.

La fibra es controlada por un pequeño dispositivo externo, por lo que el siguiente paso será diseñar un nuevo chip como microcontrolador que pueda conectarse dentro de la propia fibra.