新しい種類の「スマートファブリック」は、電子機器やセンサーを内蔵せずにデータを保存できる。
この布地は、アパートのドアを開ける暗証番号や、オフィスの正面玄関を通るための身分証明情報を保存できる衣服やアクセサリーに活用できる。
「これは電子機器を一切使わない設計なので、スマートファブリックにアイロンをかけたり、洗濯機や乾燥機に入れたりできます」と、研究内容をまとめた新たな論文の筆頭著者であり、ワシントン大学ポール・G・アレン・コンピューター科学・工学部の准教授でもあるシャム・ゴラクータ氏は言う。
「布地をハードディスクのように考えることができます。つまり、実際に着ている服にデータを保存しているのです」とゴラクータ氏は言う。
現在、多くのメーカーは、電流を流せる刺しゅう糸である導電糸をほかの電子機器と組み合わせ、光ったり通信したりする衣服、ぬいぐるみ、アクセサリーを作っている。
しかし研究者たちは、市販のこの導電糸にも磁気特性があり、それを操作すればデジタルデータや、文字や数字などの視覚情報を保存できることに気づいた。このデータは磁力計で読み取れる。磁力計は磁場の向きと強さを測る安価な機器で、ほとんどのスマートフォンに内蔵されている。
「スマートフォンにすでに搭載されていて、ほとんど電力を使わないものを利用しています。そのため、この種のデータを読み取るコストはごくわずかです」とゴラクータ氏は言う。
一例として研究者たちは、電子ドアロックの暗証番号を、シャツの袖口に縫い付けた導電布のパッチに保存した。袖口を磁力計の配列の前で振ると、ドアが解錠された。
ファッション小物にも活用
研究者たちはネクタイ、ベルト、ネックレス、リストバンドなどのファッション小物も作り、スマートフォンをかざしてデータを読み取った。
研究者たちは一般的なミシンを使い、市販の導電糸で布地に刺しゅうを施した。導電糸の磁極は、最初はランダムな順序に並んでいる。磁石を布地にこすりつけることで、磁極を物理的にプラスまたはマイナスの向きにそろえられ、デジタルデータの1と0に対応させることができる。
ホテルのカードキーと同様、磁気信号の強さは1週間で約30％弱まるが、布地は何度でも再着磁し、再プログラムできる。別の耐久試験では、布地のパッチは洗濯機での洗濯や乾燥、華氏320度までの温度でのアイロンがけの後もデータを保持した。
これは、現在の多くのスマート衣料が、機能するために依然として電子機器やセンサーを内蔵する必要があることとは対照的だ。雨にぬれたり、洗濯機に入れる前に電子機器を取り外し忘れたりすると問題になり得る。これは、ほかのウェアラブル技術の設計が広く普及するうえで障壁となる可能性がある。
スマートグローブ
チームはさらに、磁化した布地を使えば、ポケットに入れたままのスマートフォンを操作できることも実証した。研究者たちは、指先に導電布を縫い込んだ手袋を開発し、それを使ってスマートフォンに向けてジェスチャーを行った。ジェスチャーごとに異なる磁気信号が生じ、音楽の一時停止や再生など、特定の操作を呼び出せる。
「このシステムを使えば、ポケットから端末を何度も取り出さなくても、スマートデバイスを簡単に操作できます」と、筆頭著者で博士課程の学生であるジャスティン・チャン氏は言う。
チームの試験では、スマートフォンは左へのフリック、右へのフリック、上へのスワイプ、下へのスワイプ、クリック、戻るクリックの6種類のジェスチャーを、90％の精度で認識できた。
研究者たちは今後、より強い磁場を発生させ、より高密度のデータを保存できるカスタム繊維製品の開発に取り組む。
この研究は、全米科学財団、アルフレッド・P・スローン財団、Googleの支援を受けた。
研究者たちは10月25日、計算機協会のユーザーインターフェースソフトウェア・テクノロジーシンポジウム（UIST 2017）で研究成果を発表した。
