Sợi quang kỹ thuật số đầu tiên trên thế giới có khả năng thu thập, lưu trữ và phân tích dữ liệu

Đó là thành quả nghiên cứu của các kỹ sư tại Viện Công nghệ Massachusetts. Theo đó, công nghệ mới có liên quan đến các thuật toán máy học và có thể được sử dụng để tạo ra loại vải thông minh có chức năng ghi lại dữ liệu sức khỏe và hỗ trợ chẩn đoán y tế. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature Communications vào đầu tháng 6/2021.

Yoel Fink, giáo sư khoa học vật liệu và kỹ thuật điện tại MIT cho rằng: “Công trình nghiên cứu này lần đầu tiên thể hiện khả năng hiện thực hóa một loại vải có khả năng lưu trữ và xử lý dữ liệu kỹ thuật số, bổ sung một nội dung thông tin mới cho quần áo và cho phép các loại vải được lập trình theo nghĩa đen”.

Cho đến nay, các sợi quang điện tử là tín hiệu analog, mang dòng điện ổn định. Sợi kỹ thuật số mới chứa các bit thông tin riêng biệt dưới dạng 0s và 1s, giống như máy tính. Các kỹ sư tại MIT đã tạo ra sợi quang bằng cách đặt hàng trăm con chip kỹ thuật số cực nhỏ làm từ silic vào phôi sợi. Sau đó, nhóm nghiên cứu sử dụng nhựa polyme gắn một cách cẩn trọng các con chíp để tạo thành sợi quang. Quá trình đòi hỏi độ chính xác này cho phép các nhà khoa học tạo ra kết nối không bị gián đoạn giữa hàng trăm con chip kỹ thuật số. Kết quả tạo ra sợi quang mỏng và linh hoạt để dễ dàng sử dụng cho quần áo. Gabriel Loke, đồng tác giả nghiên cứu cho rằng: Khi bạn kết hợp sợi quang kỹ thuật số vào trong một chiếc áo sơ mi, bạn hoàn toàn không cảm nhận được điều đó.

Để trình diễn công nghệ, các nhà nghiên cứu đã sử dụng sợi quang để lưu trữ thông tin kỹ thuật số như một đoạn phim ngắn. Vì sợi quang có thể được sử dụng để thu thập dữ liệu môi trường, mà không chỉ dữ liệu sinh lý học, nên các nhà nghiên cứu cho rằng công nghệ này có tiềm năng vượt xa chẩn đoán y tế.

Để chứng minh tiềm năng của công nghệ, các nhà nghiên cứu đã may sợi quang kỹ thuật số vào nách áo sơ mi và ghi lại dữ liệu nhiệt độ cơ thể khi người mặc tham gia nhiều hoạt động khác nhau. Sau đó, các nhà khoa học đã “dạy” cho sợi quang kỹ thuật số thuật toán học máy để xác định mối quan hệ giữa các mô hình nhiệt độ với các hoạt động khác nhau. Khi được triển khai lại, hệ thống sợi quang và trí tuệ nhân tạo có thể đoán chính xác người đeo đang làm gì.

Các nhà nghiên cứu cho rằng sợi quang kỹ thuật số là công cụ vô giá đối với các nhà khoa học thể thao và các nghiên cứu về hiệu quả thể chất.