周六，当托尼·卡纳安坐进他的10号赛车驾驶座，全力冲刺德克萨斯州沃斯堡赛车场的IndyCar Firestone 600比赛冠军时——他将驾驶一辆重达1570磅、由675马力引擎驱动、最高时速可达225英里/小时的赛车。
这足以让人汗流浃背——尤其是在产生5G重力的弯道中，车手们在开放式IndyCar赛车中，轮胎之间常常只有几英寸的距离， slightest tap 就能让你的赛车像火箭一样飞上天。（相比之下，NASCAR的封闭式赛车世界，车辆打转通常是最大的麻烦，看起来就像小孩子的游戏）。在这种条件下， slightest muscle twitch 可能会是巨大胜利和飞上天的区别。
因此，卡纳安在狭窄的驾驶舱里，对于那两个小时的高度集中驾驶，他对自己穿的衣服非常讲究。除了他平时穿的防火服，本赛季他还将穿一件前所未有的衣服：一件带有导电纳米纤维的衬衫。它能够测量他呼吸、心率，甚至是他握紧方向盘时的肌肉张力。在赛车界——“不坏就不修”的信条深入人心——采用可穿戴传感器技术是一件大事。卡纳安的助理工程师，负责监控他的赛车（以及现在他的衬衫）的布莱恩·韦林说：“我们对圈外人很不信任。能让我们用上这个东西，真是一次大突破。”
NTT Data是一家赞助卡纳安Chip Ganassi Racing赛车的全球IT公司，该公司创造了这款名为Hitoe的衬衫，旨在帮助卡纳安在竞争对手中取得优势。Hitoe能实时向卡纳安的团队展示他在何时不必要地用力，他在超车时压力水平的峰值，以及他的心率何时会升高——例如，在安全车出动时进站——帮助卡纳安提升表现。
2013年Indy 500冠军、在19年的IndyCar生涯中保持着249场连续参赛纪录的卡纳安说：“从未有人在比赛中研究过赛车手的平均心率和肌肉疲劳。如果我能实时了解这些，我就可以更好地控制它们来帮助我的驾驶。我还可以调整我的训练，以改善我的心率和下肢力量。”
Hitoe的名字来源于日语中“无衬里和服”的意思，它没有电线。它使用一种带有涂层的纳米纤维，这些纤维被编织在一起使其具有导电性。导电纺织品充当心电图和肌电图传感器。这种纺织品被缝制在托尼的防火Nomex衬衫中，通过生物电信号记录他的心率和肌肉张力。
这件衬衫的背景同样令人印象深刻。这项技术的发明者Shingo Tsukada是日本厚木NTT实验室的员工。作为一名神经科学家和医生，Tsukada的研究最初是为了寻找创造神经假体的方法。他想创造一种可以植入大脑的微小电极。为此，他探索了通过细针传递电信号来重新连接受损人体的神经。然而，他发现针头会引起炎症，并破坏周围的脑组织。于是，Tsukada决定创造一种模仿人体自身组织的织物。他开发了一种使用丝线制成的坚固材料，可以用作电极，记录神经信号。这本身就已经是一项突破。
然而，2011年3月11日，一场9级地震撼动了日本东北部，地球的自转轴发生偏移，仿佛旋转陀螺被手指拨了一下，导致白天长度缩短了大约一微秒。不到一个小时后，第一波海啸袭击了该地区。海浪高达128英尺，导致福岛三个核反应堆的电力供应中断，并在几天内三个反应堆的核心全部熔毁。除了地震和海啸造成的15000名遇难者外，还有超过10万人被迫撤离核辐射区。
Tsukada说：“海啸之后，我们的实验室不得不关闭数周，我的神经科学研究也必须停止。”他工作的医院不得不疏散许多病人。他说，在这种悲剧之中，“我注意到这种材料对于远程监控很有用。所以我试着手工制作一件T恤，”来帮助那些无法亲自看望病人的医生。这就是Hitoe的最初原型。
如今，Hitoe由纳米纤维制成。卡纳安在训练期间穿的商业版本厚度为700纳米（普通T恤厚度为15000微米）。密集的纳米纤维纺织品增加了与身体（即皮肤）的接触面积，从而提高了传感器纺织品的信号质量，相比其他基于微纤维的监测设备。这件衬衫（由于其密度而结实，可承受100次以上洗涤）看起来与吸湿排汗的训练T恤完全一样——尽管卡纳安的赛车版本是阻燃的，以符合IndyCar联盟的标准。
本赛季，卡纳安在比赛和训练中穿着这件衬衫已经发现了一些令人惊讶的见解。“我们为托尼构建了一个仪表板，”NTT Data的信息管理与分析总监Mayank Gandhi说。例如，当托尼转弯时，他必须挺直身体来抵消赛车过弯产生的最大5G重力。韦林解释说：“我们有GPS，他们制作了赛道地图。之后可以分析加速度，并将其与衬衫分析结合起来。”其中一个主要发现是，当卡纳安过弯时，他会屏住呼吸大约两秒钟。“你可以将侧向重力与车手屏住呼吸联系起来，”韦林说。缺氧和挺直身体的压力会在EMG数据中显现出来——当数据变得模糊时，就表示疲劳加剧。
对韦林来说，分析数据并不陌生，他的卡纳安赛车底盘上有大约50个传感器，可以跟踪各种指标，如空气动力学平衡和刹车压力。但即使是韦林也对Hitoe印象深刻。“他们只有一个传感器，却能告诉他们十件不同的事情，”他说。“显然，人类的身体比赛车更难理解。”
卡纳安说：“我希望了解的是，在一场两小时的比赛中，我的平均心率是多少？肌肉疲劳是如何影响我的。”他希望通过调整场外训练（他的Hitoe训练衬衫还能监测他的姿势）来更有针对性地加强他需要的肌肉。
Tsukada看到了他Hitoe技术的各种潜在应用。例如，对于已出院的病人，这种可穿戴技术可以帮助医生远程监测他们的生命体征。许多将人们置于危险境地的工作也可能从中受益，例如追踪飞行员和长途卡车司机。换句话说，它可以帮助防止事故发生。Tsukada说，与物联网不同，“人类感应很困难，因为人体的信号非常不同。在危险情况下能够通过直接监测记录这些信号，将有助于我们检测风险。”换句话说，它可以帮助在事故发生前阻止它们。
卡纳安也希望如此。“作为一名赛车手，你不想在赛车上增加额外的设备。但当他们解释了未来打算如何用于病人，帮助病人缩短住院时间，过上更好的生活时，我就同意了。”
Lois Parshley是一位自由撰稿人和摄影师。在Twitter上关注她@loisparshley。
本文在发布后已更新，以纠正衬衫的厚度（从700微米到700纳米）和洗涤次数（从“超过700次”到“超过100次”）。
