Una nueva tecnología creada en el Instituto Tecnológico de Massachusetts brinda a los tejidos la capacidad de almacenar y procesar información digital
Imagina que en el futuro tu traje de novia, o de novio, tenga grabada toda la música de tu boda. Y cuando pase el tiempo, si conservas el traje, puedas recordar ese momento no solo desde lo visual o lo táctil, sino también desde lo musical.
Un paso en la creación de la primera fibra digital capaz de detectar, almacenar, analizar e inferir actividad fue dado por investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés), y revelado en un reporte hace unas jornadas.
Yoel Fink, profesor en los departamentos de Ciencia e Ingeniería de materiales e Ingeniería eléctrica e informática, investigador principal del Laboratorio de Investigación de Electrónica en el MIT y autor principal del estudio, asegura que las fibras digitales podrían permitir descubrimientos de patrones ocultos en el cuerpo humano, pues con ellas sería posible crear telas que monitoreen el desempeño físico, realicen inferencias médicas y detecten enfermedades de forma temprana.
Fink y sus colegas describen en una publicación en Nature Communications, que hasta ahora, las fibras electrónicas han sido analógicas, llevando una señal eléctrica continua, en lugar de digitales, donde bits discretos de información se pueden codificar y procesar en código binario.
«Este trabajo presenta la primera confección de un tejido con la capacidad de almacenar y procesar datos de forma digital, agregando una nueva dimensión de contenido de información a los textiles y permitiendo que los tejidos se programen, literalmente», dijo Fink, citado por el sitio web de noticias del MIT. Pero, ¿cómo se creó esta fibra?
Cientos de chips de silicio en forma cuadrada y a microescala fueron dispuestos en un patrón que luego se empleó para crear una fibra de polímero. Al controlar con precisión el flujo del polímero, los investigadores pudieron confeccionar una fibra con conexión eléctrica continua entre los chips en una longitud de decenas de metros.
La fibra en sí es delgada y flexible y se puede pasar a través de una aguja, coserse en telas y lavarse al menos diez veces sin romperse. «Cuando la pones en una camisa, no puedes sentirla en absoluto. No sabrías que está allí», afirma uno de los investigadores, y este planteamiento es a la vez satisfactorio y preocupante.
En esta imagen se observan los hilos de fibra digital transparente acoplados perfectamente a un tejido de lana.
Complace saber que podríamos tener ropas inteligentes en el futuro, pero preocupa la transparencia en el uso de esta tecnología. ¿Conocerán los consumidores que se estarían poniendo ropas capaces de transmitir y almacenar datos?
Más allá de estas cuestiones éticas aún por debatir, si es que este proyecto llega a generalizarse alguna vez, la creación de la fibra digital textil abre nuevas áreas de oportunidades y resuelve problemas con sus pares actuales.
Por ejemplo, ofrece una forma de controlar elementos individuales dentro de una fibra, desde un punto en su extremo. Los investigadores describen al nuevo material como un pasillo en el que los chips son como habitaciones, y cada uno tiene un identificador único.
El equipo de científicos ideó un método de direccionamiento digital que les permite «activar» la funcionalidad de un elemento sin encender todos los chips a la vez. Es por eso que puede ser multipropósito este material.
En cuanto al almacenamiento de datos, fueron capaces de 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 energía. Parece poco, pero este es apenas el primer paso.
La fibra también da algunos pasos hacia la inteligencia artificial al incluir una red neuronal de 1 650 conexiones. Después de coser un pedazo de la nueva tela alrededor de la axila de una camisa, los investigadores utilizaron su invento para recopilar 270 minutos de datos de temperatura corporal en una persona que usó la prenda, y analizaron cómo estos datos correspondían a diferentes actividades físicas.
Capacitada en esos datos, la fibra pudo determinar con un 96 por ciento de precisión en qué actividad estuvo involucrada la persona que la usó.
Agregar un componente de inteligencia artificial aumenta aún más las posibilidades de uso de este material, dicen los investigadores. Los tejidos con componentes digitales pueden recopilar mucha información en todo el cuerpo a lo largo del tiempo, y estos «datos abundantes» son perfectos para los algoritmos de aprendizaje automático.
Con este poder analítico, las fibras digitales algún día podrían detectar y alertar a las personas en tiempo real sobre cambios de salud como un deterioro respiratorio o latidos cardiacos irregulares, o entregar información de activación muscular o frecuencia cardiaca a los atletas durante el entrenamiento.
La fibra está controlada por un pequeño dispositivo externo, por lo que el siguiente paso será diseñar un nuevo chip como microcontrolador que se pueda conectar dentro de la propia estructura textil. Los investigadores dicen que, si logran eso, será «una computadora de fibra».
Y si bien algunos ya sueñan con ropa inteligente capaz de decirle cuántas calorías quemó en una sesión de ejercicios, lo más probable es que la aplicación de esta tecnología empiece por el sector militar.
De acuerdo con el MIT, su investigación es apoyada, entre otros, por el Instituto de Nanotecnologías de Soldados del Ejército de EE. UU. y la Oficina de Investigación del Ejército de EE. UU., así como por la Agencia de Reducción de Amenazas de Defensa del país norteño.
No obstante, el futuro de los wearables, artilugios pensados para que los llevemos como parte de nuestra vestimenta diaria, podría simplificarse e integrarse de forma «orgánica» a la ropa misma que llevamos puesta a partir de este invento.
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