Умные ткани (или e-textiles) — это материалы со встроенной электроникой, расширяющей функционал wearable-устройств. Их можно использовать не только для создания интерактивной одежды, но и, например, гибких дисплеев.
Одним из первых таких проектов стал LilyPad (2007 г.) — набор сшиваемых электронных модулей для интеграции в одежду или арт-объекты. Однако до сих пор большинство умных волокон обладали ограниченными возможностями и не имели встроенных компонентов для обработки данных.
Именно это и изменило новое исследование, опубликованное 6 июня в журнале Nano-Micro Letters. Учёные из Кембриджского университета и других институтов совместили в одной эластичной нити сенсоры, микроконтроллер, модули связи и систему управления питанием. Волокно выдерживает растяжение на 60% и многократную стирку.
Технология позволяет умной одежде не только собирать, но и анализировать данные в реальном времени. Например, встроенный ИИ распознаёт движения человека с точностью до 95%, если задействовать сеть из нескольких волокон. Во время испытаний четыре нити, вплетённые в рукав и штанины, точно определяли упражнения (приседания, планку, вращения) на основе данных акселерометра и фотоплетизмографа.
Перспективы и вызовы
Ключевое преимущество разработки — распределённые вычисления. Каждая нить работает как автономный узел, что повышает надёжность системы. Однако перед массовым внедрением предстоит решить несколько проблем:
- Уменьшить энергопотребление — пока волокна требуют компактных источников питания.
- Повысить скорость обмена данными между нитями для мгновенной реакции.
- Оптимизировать алгоритмы ИИ для распознавания более сложных действий, например, медицинских симптомов.
Учёные также работают над интеграцией новых типов сенсоров — например, для мониторинга уровня глюкозы или качества воздуха. В перспективе это откроет путь к «умному нижнему белью» для диабетиков или одежде, предупреждающей о загрязнении атмосферы.
Мода встречает технологии
Эксперты прогнозируют, что первые коммерческие продукты появятся уже через 3–5 лет. Основными рынками станут спорт (трекинг тренировок), медицина (уход за пациентами) и AR-технологии (одежда как интерфейс для метавселенных). Однако успех зависит от сотрудничества tech-компаний с дизайнерами: потребители хотят не только функциональности, но и эстетики.
«Представьте куртку, которая согревает в холод, отслеживает пульс и транслирует анимацию на ткань, — говорит профессор Роберт Фрейзер, соавтор исследования. — Это не фантастика, а вопрос ближайшего десятилетия».
Главный вопрос — безопасность. Умная одежда будет собирать огромные массивы биометрических данных, что требует прорыва в шифровании. Но если решения будут найдены, наши гардеробы обретут «мозги», а граница между человеком и гаджетом окончательно исчезнет.
