실시간 상태 모니터링을 위한 자율 프로그래밍 가능 탄성 섬유 컴퓨터

매사추세츠 공과대학, 매사추세츠주 케임브리지

MIT 연구원들은 건강 상태와 신체 활동을 모니터링하여 착용자에게 실시간으로 잠재적인 건강 위험을 경고할 수 있는 탄성 섬유 형태의 자율 프로그래밍 가능한 컴퓨터를 개발했습니다. 섬유 컴퓨터가 포함된 의류는 편안하고 세탁기로 세탁이 가능했으며 착용자가 섬유를 거의 감지할 수 없었다고 연구진은 보고했습니다.

가슴, 손목, 손가락 등 단일 지점에 위치하는 '웨어러블'로 알려진 신체 모니터링 시스템과 달리 직물과 의류는 주요 장기에 가까운 신체의 넓은 부위에 접촉할 수 있다는 장점이 있습니다. 따라서 인간의 생리와 건강을 측정하고 이해할 수 있는 독특한 기회를 제공합니다.

광섬유 컴퓨터에는 센서, 마이크로 컨트롤러, 디지털 메모리, Bluetooth 모듈, 광통신, 배터리 등 일련의 마이크로 장치가 포함되어 있으며 단일 탄성 광섬유로 컴퓨터에 필요한 모든 구성 요소를 구성합니다.

연구자들은 상의와 레깅스에 4대의 섬유 컴퓨터를 추가했으며, 섬유는 각 팔다리를 따라 이어졌습니다. 실험에서 각각 독립적으로 프로그래밍 가능한 광섬유 컴퓨터는 착용자가 수행한 운동을 자동으로 인식하도록 훈련된 기계 학습 모델을 작동하여 평균 정확도가 약 70%에 이르렀습니다.

놀랍게도 연구자들이 개별 광섬유 컴퓨터가 서로 통신할 수 있도록 허용한 후 전체 정확도는 거의 95%로 증가했습니다.

"우리 몸은 열, 소리, 생화학, 전위 및 빛의 형태로 매초 기가바이트의 데이터를 피부를 통해 전송하며, 이 모든 데이터는 우리의 활동, 감정 및 건강에 대한 정보를 전달합니다. 불행하게도 그 중 전부는 아니더라도 대부분은 우리가 입는 옷에 흡수되어 사라집니다. 귀중한 건강 및 활동 통찰력의 형태로 이 중요한 정보를 캡처, 분석, 저장 및 전달할 수 있도록 옷을 가르칠 수 있다면 얼마나 좋을까요?" MIT의 재료 과학 및 공학 교수이자 전자 연구소(RLE) 및 군인 나노 기술 연구소(ISN)의 수석 연구원인 수석 저자인 Yoel Fink는 말했습니다.

건강 상태를 이해하고 부상을 예방하기 위한 광케이블 컴퓨터의 사용은 곧 중요한 실제 테스트를 거치게 될 것입니다. 미 육군 및 해군 장병들은 평균 기온 -40°F에서 1,000km를 여행하는 북극에서 한 달 동안 겨울 연구 임무를 수행할 예정입니다. 섬유 컴퓨터가 장착된 수십 개의 기본 레이어 메리노 메시 셔츠는 Musk Ox II라고 불리는 이 임무에 참여하는 개인의 건강 및 활동에 대한 실시간 정보를 제공할 것입니다.

"그리 멀지 않은 미래에 광섬유 컴퓨터를 통해 우리는 간단한 일상복에서 앱을 실행하고 귀중한 건강 관리 및 안전 서비스를 받을 수 있게 될 것입니다. 우리는 미 육군, 해군 및 DARPA의 파트너를 통해 다가오는 북극 임무에서 이 미래를 엿볼 수 있게 되어 기쁩니다. 가장 가혹한 환경에서 우리 군인들을 안전하게 지킬 수 있도록 돕는 것은 영광이자 특권입니다."라고 Fink는 말했습니다.

자세한 내용은 Abby Abazorius에게 문의하세요. 이 이메일 주소는 스팸봇으로부터 보호됩니다. 보려면 JavaScript를 활성화해야 합니다.; 617-253-2709.