Ordenador de fibra e integrable en ropa

Unos científicos han inventado, fabricado y probado un asombroso ordenador, hecho en buena parte de fibra y que puede coserse con tejidos textiles para formar parte de una prenda de vestir, lavable.

Este exótico ordenador, equipado con el software adecuado, puede vigilar las constantes vitales y el rendimiento físico de la persona que lo lleve puesto, informándole de la marcha de sus ejercicios físicos y advirtiéndole en tiempo real de cualquier riesgo de salud que detecte en sus constantes vitales.

El singular invento es obra de un equipo encabezado por Nikhil Gupta, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos.

En las pruebas realizadas hasta ahora, los usuarios de la ropa así computerizada la encontraron cómoda y apenas notaron la presencia de las fibras no textiles.

El equipo también probó, con éxito, a conectar en red varios de estos ordenadores en una misma prenda de vestir.

A diferencia de los sistemas de monitorización del cuerpo descritos como “vestibles” porque van fijados a la ropa o son muñequeras o similares, y que se sitúan sobre un único punto del cuerpo como el pecho, una muñeca o un dedo, el nuevo ordenador tiene la ventaja de estar en contacto con amplias zonas del cuerpo cercanas a órganos vitales. Debido a ello, el nuevo ordenador de fibra ofrece una oportunidad única para realizar mediciones continuas de las constantes vitales y hacer un buen seguimiento de la fisiología y la salud humanas.

El ordenador de fibra contiene una serie de microdispositivos, entre ellos sensores, un microcontrolador, memoria digital, módulos Bluetooth, un sistema de comunicaciones ópticas y una batería. Todos los componentes necesarios de un ordenador están integrados en una sola fibra elástica.

Un momento del proceso de fabricación de una parte de un prototipo de ordenador de fibra. (Foto: Hamilton Osoy / IFM / MIT. CC BY-NC-ND 3.0)

Los investigadores añadieron cuatro ordenadores de fibra a una camiseta y a unos pantalones. En sus experimentos, cada ordenador de fibra, programable independientemente, ejecutó un modelo de inteligencia artificial que fue entrenado para reconocer de forma autónoma los ejercicios realizados por el usuario, lo que dio como resultado una precisión media de alrededor del 70 por ciento.

Una vez que los investigadores permitieron que los ordenadores de fibra individuales se comunicaran entre sí, su precisión colectiva aumentó hasta casi el 95 por ciento.

“Nuestro cuerpo emite gigabytes de datos a través de la piel cada segundo en forma de calor, sonido, señales bioquímicas, potenciales eléctricos y luz, todos ellos portadores de información sobre nuestras actividades, emociones y salud. Por desgracia, la mayor parte se absorbe y se pierde en la ropa que llevamos. ¿No sería estupendo poder enseñarle a la ropa a captar, analizar, almacenar y comunicar esta importante información en forma de valiosos datos sobre nuestra salud y actividad?”, plantea Yoel Fink, del equipo de investigación y desarrollo.

El ordenador de fibra se basa en más de una década de trabajo, que abarca el desarrollo y la demostración de métodos para incorporar dispositivos semiconductores, diodos ópticos, unidades de memoria, contactos eléctricos elásticos y sensores en fibras capaces de formar parte de tejidos textiles y prendas de vestir.

Perfeccionando su diseño, los investigadores fabricaron el nuevo ordenador de fibra utilizando un tipo de elastómero termoplástico que es varias veces más flexible que los termoplásticos que utilizaban anteriormente. Este material les permitió crear una fibra elástica lavable a máquina y que puede estirarse más del 60 por ciento sin fallar.

Una vez fabricado el ordenador de fibra, los investigadores utilizan una técnica de trenzado para cubrir la fibra con hilos tradicionales, como poliéster, lana, nailon e incluso seda.

Además de recopilar datos sobre el cuerpo humano mediante sensores, cada ordenador de fibra incorpora LEDs y sensores de luz que permiten que varias fibras de una misma prenda se comuniquen, creando una red textil capaz de realizar cálculos.

La capacidad Bluetooth de estos ordenadores de fibra les permite enviar datos de forma inalámbrica a un dispositivo como un smartphone (teléfono inteligente), que pueden ser leídos por el usuario.

Gupta, Fink y sus colegas exponen los detalles técnicos de su singular ordenador en la revista académica Nature, bajo el título "A single-fibre computer enables textile networks and distributed inference". (Fuente: NCYT de Amazings)