Особенность "умной" ткани состоит в том, что она состоит из специальных нитей, которые реагируют на тепло тела и деформируются. Это позволяет существенно усилить точность встроенных датчиков давления.

Не пропустите Нейронный чип удалось вживить в мозг не открывая череп

Как создается умная ткань

Главным инструментом для создания такой ткани является специальный цифровой ткацкий станок, сплетающий обычные волокна с функциональными нитями. Многослойный текстиль состоит из двух слоев пряжи, проводящей электричество. Между этими слоями располагается пьезорезистивный материал, изменяющий сопротивление при сжатии. Следуя заданному шаблону, станок вплетает функциональную нить в горизонтальные и вертикальные ряды материи. Там, где эти волокна пересекаются, возникает датчик давления.

Однако нити мягкие и гибкие, поэтому слои смещаются и трутся друг о друге, когда человек двигается. Это создает помехи и снижает точность датчиков. Для решения этой проблемы разработчики использовали термопластовые нити, начинающие плавиться при температуре выше 70 градусов. От этого многослойная ткань сплавляется в один слой и может сохранить точную форму. Такой подход позволил инженерам избавиться от препятствий, а также открыл путь к созданию трехмерных форм, например обуви или носков, идеально подходящих по форме владельцу.

После этого инженеры создали систему обработки данных, поступающих из датчиков давления. Беспроводная схема сканирует ряды и колонки материи, сплетенной в виде решетки, и измеряет сопротивление в каждой точке. Данные давления были представлены в виде тепловой карты, загрузившейся в модель машинного обучения, умеющей распознавать положение или движение тела.

Какое применение может иметь "умная" ткань

В результате получился коврик, понимающий, что делает пользователь – идет, бежит, выполняет отжим и так далее – с точностью 99,6% и способен распознавать семь поз йоги с точностью 98,7%. Кроме коврика инженеры создали из умной ткани тряпичную обувь с 96 датчиками давления. С их помощью они измерили давление на разные части стопы при ударе по футбольному мячу.

Читайте на сайте Акустическая левитация помогает создавать объекты в воздухе – на видео это выглядит фантастически

Как работает "умная" ткань: смотрите видео

Авторы изобретения считают, что разумная ткань может пригодиться, в частности, для физиотерапии и протезирования, где важно точно определять степень давления.