La fibra programable proporciona energía y transmite datos

Se desarrolló una fibra programable que podía transmitir datos desde uniformes militares. La fibra podría generar energía, proporcionar información vital sobre la fisiología del usuario y las exposiciones ambientales, 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 cuadrados de microescala de silicio en una preforma que creó una fibra de polímero. Al controlar con precisión el flujo de polímero, crearon una fibra con una conexión eléctrica continua entre los chips en una longitud de decenas de metros.

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

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

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

La fibra también incluye, dentro de la memoria de la fibra, una red neuronal de 1.650 conexiones. Después de coserlo 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 usaba la camisa y analizaron cómo estos datos se correspondían con diferentes actividades físicas. Entrenada con estos datos, la fibra pudo determinar con un 96 % de precisión la actividad en la que participaba la persona que vestía la camiseta.

Las fibras podrían detectar y alertar a los soldados en tiempo real sobre cambios en la salud, como un deterioro respiratorio o un latido cardíaco irregular, o proporcionar datos de activación muscular o frecuencia cardíaca durante los ejercicios de entrenamiento. También podrían proporcionar datos sobre las toxinas a las que están expuestos los soldados, la cantidad de tiempo que están expuestos y monitorear los efectos que esas toxinas tienen en su fisiología.

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