Ученые из Массачусетского технологического института разработали удобную облегающую ткань, которая точно распознает действия своего владельца, например, ходьбу, бег и прыжки.
Умный текстиль получили благодаря новому производственному процессу. Особый вид пластиковой пряжи подвергли термоформованию — то есть немного расплавили. Это позволило ученым значительно повысить точность датчиков давления, вплетенных в многослойную трикотажную ткань. Их назвали 3DKnITS.
Таким образом исследователи создали умную обувь и коврик, а затем разработали аппаратно-программную систему, которая измеряет и интерпретирует данные с датчиков давления в режиме реального времени. Система с помощью машинного обучения распознала движения и позы йоги, которые выполнял человек, с точностью около 99%.
Научный сотрудник медиа-лаборатории Массачусетского технологического института Ирманди Викаксоно говорит, что процесс производства позволяет быстро создавать прототипы — и его можно легко масштабировать для крупного производства.
Ученые уверены, что умный текстиль пригодится в здравоохранении и реабилитации. Например, его можно использовать для производства обуви: она будет отслеживать походку людей после травмы, которые заново учатся ходить. Или носков для людей с сахарным диабетом: с их помощью можно будет отслеживать степень отека, чтобы предотвратить образование язв — частого осложнения заболевания.
Для производства умного текстиля ученые используют цифровую вязальную машину. Она сплетает слои с рядами обычной и функциональной пряжи. Материал состоит из двух слоев токопроводящей ткани, покрытых пьезорезистентным трикотажем, который меняет свое сопротивление при сжатии. Следуя шаблону, машина прошивает функциональную пряжу по всему полотну горизонтальными и вертикальными рядами. Там, где волокна пересекаются, они создают датчик движения.