Инженеры из Университета Райса разработали гибкие волокна для сбора данных о человеческом теле. Ученые во главе с аспиранткой Лорен Тейлор сшили из этих нитей и обычной ткани футболку, которая позволила провести точную электрокардиографию (ЭКГ) и проанализировать информацию о частоте сердечных сокращений. По заявления авторов, в будущем новая система пригодится при разработке интерфейсов мозг-компьютер, мягкой робототехники и медицинских аппаратов нового поколения.

Как сообщает New Atlas, новая технология основана на волокнах углеродных нанотрубок, впервые представленных Университетом Райса в 2013 году. Прочность этих трубок не уступает углеродному волокну, а по гибкости они сопоставимы с текстильной тканью. Система проводит тепло и электричество, а также позволяет разместить внутри металлическую проволоку. Ширина нитей, состоящих из миллиардов углеродных нанотрубок, — около 22 микрон. Команда Лорен Тейлор взяла за основу это технологическое решение и решила превратить ее в коммерчески жизнеспособный продукт.

«Мы начали работать с продавцом, который поставлял маленькие швейные машины, предназначенные для изготовления канатов для моделей кораблей. Он смог создать для нас устройство среднего размера, которое делает то же самое», — сообщила Тейлор и добавила, что адаптированная версия ее нитей позволит вшивать в одежду «умную» ткань на стандартной швейной машинке.

Ученые создали прототип облегающей футболки и разместили под ней сенсоры для ЭКГ и мониторинга сердечных сокращений. Далее команда провела серию экспериментов, в ходе которых анализировала возможности умной ткани.

Использование нитей в качестве электродов подтвердило, что футболка работает на том же уровне, что коммерчески доступные мониторы, сообщили авторы проекта. А при обработке данных о сердечном ритме инженеры пришли к выводу, что система работает точнее современных умных часов. Тейлор также отметила, что волокна нанотрубок достаточно мягкие и гибкие, чтобы их можно было постирать в стиральной машине. А строчка в форме зигзага позволяет растягивать ткань, не ломая внутренние соединения.

Более того, волокна обеспечивают не только устойчивый электрический контакт с кожей пользователя, но также подходят для подключения bluetooth-датчиков. Это может быть полезно при передаче данных с футболки на смартфон.

По словам Тейлор, отправной точкой в процессе коммерциализации нитей из углеродных нанотрубок станет носимая электроника, а в долгосрочной перспективе система может быть использована во множестве отраслей.