Особливість "розумної" тканини у тому, що вона складається зі спеціальних ниток, які реагують на тепло тіла та деформуються. Це дає змогу суттєво підсилити точність вбудованих сенсорів тиску.
Не пропустіть Нейронний чип вдалося вживити в мозок не відкриваючи череп
Як створюється розумна тканина
Головним інструментом для створення такої тканини є спеціальний цифровий ткацький станок, який сплітає звичайні волокна з функціональними нитками. Багатошаровий текстиль складається з двох шарів пряжі, що проводить електрику. Між цими шарами розташовується п'єзорезистивний матеріал, що змінює опір при стисканні. Наслідуючи заданий шаблон, верстат вплітає функціональну нитку в горизонтальні та вертикальні ряди матерії. Там, де ці волокна перетинаються, з'являється датчик тиску.
Однак нитки м'які та гнучкі, тому шари зміщуються і труться один про одного, коли людина рухається. Це створює перешкоди та знижує точність датчиків. Для вирішення цієї проблеми розробники використали термопластові нитки, які починають плавитися за температури вище 70 градусів. Від цього багатошарова тканина сплавляється в один шар та може зберегти точну форму. Такий підхід дозволив інженерам позбутися перешкод, а також відкрив шлях до створення тривимірних форм, наприклад взуття або шкарпеток, які ідеально підходять за формою власнику.
Після цього інженери створили систему обробки даних, що надходять із датчиків тиску. Бездротова схема сканує ряди та колонки матерії, сплетеної у вигляді грат, і вимірює опір у кожній точці. Дані тиску були представлені у вигляді теплової карти, яку завантажили в модель машинного навчання, що вміє розпізнавати положення або рух тіла.
Яке застосування може мати "розумна" тканина
У результаті вийшов килимок, який розуміє, що робить користувач – йде, біжить, виконує віджимання і так далі – з точністю 99,6% і здатний розпізнавати сім поз йоги з точністю 98,7%. Крім килимка інженери створили з розумної тканини ганчіркове взуття з 96 датчиками тиску. З їхньою допомогою вони виміряли тиск на різні частини стопи під час удару по футбольному м'ячу.
Читайте на сайті Акустична левітація допомагає створювати об'єкти у повітрі – на відео це виглядає фантастично
Як працює "розумна" тканина: дивіться відео
Автори винаходу вважають, що розумна тканина може стати у пригоді, зокрема, для фізіотерапії та протезування, де важливо точно визначати ступінь тиску.