Bilim ve Dünya
26/3/2025
Giydiğiniz giysiler sağlığınızı izleyebilseydi ne olurdu? MIT araştırmacıları, sağlık koşullarını ve fiziksel aktiviteyi izleyebilen, potansiyel sağlık risklerini gerçek zamanlı olarak kullanıcıya bildiren elastik bir fiber şeklinde otonom bir programlanabilir bilgisayar geliştirdi. Fiber bilgisayar bulunan giysiler rahat, makinada yıkanabilir ve lifler neredeyse kullanıcı tarafından fark edilmemektedir.
Vücutta tek bir noktada yer alan “giyilebilir” izleme sistemlerinin aksine, kumaşlar ve giysiler vücudun geniş alanlarıyla temas halindedir ve önemli organlara yakın yerlerde bulunarak insan fizyolojisini ve sağlığını ölçmek için eşsiz bir fırsat sunmaktadır.
Fiber bilgisayar, sensörler, mikrodenetleyiciler, dijital bellek, bluetooth modülleri, optik iletişimler ve bir batarya içeren bir dizi mikro cihazdan oluşmaktadır. Tüm bilgisayar bileşenlerini tek bir elastik lifte birleştiren bu cihazlar sayesinde, giysi üzerindeki her fiber bilgisayar bağımsız şekilde çalışabilir.
Araştırmacılar, fiber bilgisayarları bir üst ve bir taytın içine yerleştirerek her bir uzvu takip eden liflerin kendi başına programlanabilir şekilde çalışmasını sağladılar. Gerçekleştirilen deneylerde, her fiber bilgisayar, giysiyi giyenin yaptığı egzersizleri otonom şekilde tanıyacak şekilde makine öğrenimi modeline sahipti ve ortalama doğruluk oranı yaklaşık %70 idi.
Bununla birlikte, fiber bilgisayarların kendi aralarında iletişim kurmasına izin verildiğinde, kolektif doğruluk oranı neredeyse %95’e yükseldi.
MIT’de malzeme bilimi ve mühendisliği profesörü Yoel Fink "Vücudumuz, her saniye ısı, ses, biyokimyasallar, elektriksel potansiyeller ve ışık gibi verilerle gigabaytlarca veri yayıyor; bunlar aktivitelerimiz, duygularımız ve sağlığımız hakkında bilgi taşıyor. Ne yazık ki, çoğu — hatta tümü — bu veriler, giydiğimiz giysilerde emiliyor ve kayboluyor. Giysileri, bu önemli bilgileri sağlık ve aktivite verileri şeklinde yakalamayı, analiz etmeyi, saklamayı ve iletişim kurmayı öğretebilir miyiz?" diye soruyor.
Fiber bilgisayarın sağlık durumlarını anlamak ve sakatlıkları önlemek için kullanılacak bu teknoloji, çok yakında gerçek dünya testlerine tabi tutulacak. ABD Ordu ve Donanma personeli, 1.000 kilometreyi aşan bir kış araştırma misyonu sırasında, -40 derece Fahrenheit ortalama sıcaklıkta, fiber bilgisayar içeren merino yünü taban katmanlı gömlekler giyecek ve katılımcıların sağlık ve aktivite verilerini gerçek zamanlı olarak iletecek.
Fink, "Yakın gelecekte fiber bilgisayarlar, uygulamalar çalıştırmamızı ve basit günlük giysilerimizden değerli sağlık hizmetleri ve güvenlik hizmetleri almamızı sağlayacak. Bu geleceği, ABD Ordu’su, Donanma ve DARPA ile olan ortaklarımız aracılığıyla, yaklaşan Arktik misyonunda görmekten heyecan duyuyoruz." demekte.
Fiber bilgisayar, MIT’nin Fibers@MIT laboratuvarında 10 yılı aşkın süren çalışmaların sonucudur ve esas olarak ISN tarafından desteklenmiştir. Araştırmacılar, önceki çalışmalarında, yarı iletken cihazlar, optik diyotlar, bellek üniteleri, elastik elektriksel temaslar ve sensörlerin kumaşlara dönüştürülebilecek liflere entegrasyon yöntemlerini göstermiştir ancak, fiberin şekli nedeniyle, cihazların geometrik uyumsuzluğu, özellikle mikro cihazların yüzeyinde bulunan küçük iletken alanlara bağlantı kurmayı zorlaştırmıştır. Araştırmacılar, 2D pad hizalamasını 3D düzene göre yeniden haritalayarak bu sorunu çözmüşlerdir ve buna "maki" tasarımı demişlerdir.
Yeni tasarımlar sayesinde, daha fazla işlevselliğe sahip hesaplama bileşenlerinin liflere dahil edilmesi sağlanmıştır. Katmanlı yapı, gelecekte daha fazla mikroelektronik cihazın bu yapıya entegre edilmesine olanak tanıyacaktır.
İlerleyen zamanlarda, araştırmacılar, söz konusu yeni teknolojiyi daha da geliştirerek, giyilebilir teknolojilerin kullanımını yaygınlaştırmayı hedefliyorlar. Ayrıca, Arktik misyonunda yapılan çalışmalar, gelecekteki fizyolojik “dijital ikiz” modellerine yönelik önemli veriler sağlayacak.
Kaynak: https://news.mit.edu/2025/fiber-computer-allows-apparel-to-run-apps-and-understand-wearer-0226