La fibre programmable fournit de l'énergie et transmet des données

Une fibre programmable a été développée qui pourrait transmettre des données à partir d'uniformes militaires. La fibre pourrait générer de l'énergie, fournir des informations vitales sur la physiologie du porteur et les expositions environnementales, fournir son emplacement à une équipe et alerter quelqu'un en cas de blessure. En fin de compte, les uniformes dotés de cette technologie pourraient alimenter des capteurs, stocker et analyser les données collectées et transmettre des données à des sources extérieures.

Les chercheurs ont placé des centaines de micropuces numériques carrées en silicium dans une préforme qui a créé une fibre polymère. En contrôlant précisément le flux de polymère, ils ont créé une fibre avec une connexion électrique continue entre les puces sur une longueur de plusieurs dizaines de mètres.

Jusqu'à présent, les fibres électroniques étaient analogiques, transportant un signal électrique continu plutôt que numérique, où des bits d'information discrets pouvaient être encodés et traités en 0 et en 1.

La fibre elle-même est fine et flexible et peut passer à travers une aiguille, être cousue dans des tissus et lavée au moins 10 fois sans se décomposer. La fibre numérique pourrait révéler le contexte de modèles cachés dans le corps humain pour la surveillance des performances physiques, l'inférence médicale et la détection précoce des maladies.

Une fibre numérique peut également stocker de nombreuses informations en mémoire. Les chercheurs ont pu écrire, stocker et lire des informations sur la fibre, notamment un court métrage couleur de 767 kilobits et un fichier musical de 0,48 mégaoctet. Les fichiers peuvent être stockés pendant deux mois sans alimentation.

La fibre comprend également, au sein de la fibre mémoire, un réseau neuronal de 1 650 connexions. Après l'avoir cousue autour de l'aisselle d'une chemise, les chercheurs ont utilisé la fibre pour recueillir 270 minutes de données sur la température corporelle de surface d'une personne portant la chemise et ont analysé comment ces données correspondaient à différentes activités physiques. Formée sur ces données, la fibre a pu déterminer avec une précision de 96 % l'activité à laquelle participait la personne portant la chemise.

Les fibres pourraient détecter et alerter les soldats en temps réel des changements de santé comme un déclin respiratoire ou un rythme cardiaque irrégulier ou fournir des données d'activation musculaire ou de fréquence cardiaque pendant les exercices d'entraînement. Ils pourraient également fournir des données sur les toxines auxquelles les soldats sont exposés, la durée d'exposition et surveiller les effets de ces toxines sur leur physiologie.

La fibre est contrôlée par un petit dispositif externe. La prochaine étape consistera donc à concevoir une nouvelle puce en tant que microcontrôleur pouvant être connecté à la fibre elle-même.