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科学家们把整个计算机塞进一条衣服的纤维而你甚至可以把它放进洗衣机里

(2025-09-02 08:09:20)

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科学家们把整个计算机塞进一条衣服的纤维而你甚至可以把它放进洗衣机里

By Keumars Afifi-Sabet published 22 hours ago

一种新型的纤维计算机包含8个作为一个单一的计算实体一起工作的装置，科学家们要编织许多的它们以便它们能一起有凝聚的像智能服装一样工作。

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Detailed texture of blue and cream colored furry fabric.

(Image credit: Parlaungan Hasibuan/Getty Images)

科学家们已经将关键的计算组件整合成一根单一的灵活的你能放入你的洗衣机的纤维。研究人员希望有朝一日一起编织许多这些纤维成一个相干的“纤维计算”网络——换句话说有智能能力的物品。

智能纺织品又称智能面料或电子纺织品是含有电子元件可增强可穿戴设备和其他产品特征的材料。这些可能潜在的被用于创造有内置计算组件能被用于服装或编织显示屏中的材料。

这个的最早的现代应用之一是2007年LilyPad的创造——一系列可缝制的电子元件被设计用于交互式服装、玩具或雕塑。

智能纺织品的最重大限制之一是单根纤维的计算能力被严重限制和它们没有被嵌入有任何单独的组件。

因为这些纤维缺乏组件，像实时解释生物信号一样的基本任务是困难的——而且很难来拾起信号进行后续数据处理。

但在6月6日发表在《纳米-微米快报》杂志上的一项新研究中，科学家们将传感、通信、计算和存储适配进一根单一光纤中。

每根弹性纤维也有60%的伸缩性，能被放进洗衣机——这意味着它可以被用来编织实用的服装。

科学家在研究中说，这种新型纤维还能让智能服装或设备有更好的准确性，由于来自多个点的传感和计算机和人类之间的实时互动。

服装的未来

科学家说，在研究中开发的每根光纤都容纳了八种设备，包括四个传感器——一个光探测器、一个温度传感器、一个加速度计和一个光电容积描记仪（PPG）传感器这测量由皮肤的光吸收中的变化以及一个微控制器、两个通信模块和电源管理装置。这些组件一起取得了数据采集、处理、存储和结果传输。

为监测新系统是多有效的，科学家集成了四根智能纤维在衣服的袖子和裤腿并让一个穿着这件衣服的人执行一系列的体重练习，包括蹲下、弓步和平板支撑。

每根纤维都运行一个单独训练的神经网络——一个被设计来模仿人脑处理信息方式的机器学习算法。这使纤维能够实时识别各种动作，包括深蹲、平板支撑、手臂旋转等。

单根纤维在识别特定运动中取得了67%的准确率，而四根纤维一起工作提高准确率到95%。

科学家在研究中说，“这一显著的改进突显多纤维协作传感和分布式推理的巨大潜力，为智能可穿戴系统提供一种变革性的方法，无缝的将本地计算与网络决策结合来提供稳健、高保真性能”。