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      首款能“聽見”聲音的織物問世

      發布日期:2022-03-17 信息來源:科技日報

         聽力有問題?把你的襯衫穿起來。英國《自然》雜志16日發表一項研究報告,報道了一種含有特殊纖維的織物,其能有效探測聲音。這種織物以我們耳朵的精密聽覺系統為靈感,可以用來進行雙向交流,輔助定向傾聽,或監測心臟活動。

        從原理上講,所有織物都會響應可聽見的聲音而振動,但這些振動是納米級的,因為太小而通常無法感知。如果開發出能探測聲音并加以處理的織物,有望解鎖從計算織物到安全保障再到生物醫學的大量實際應用。

        美國麻省理工學院研究團隊此次描述了一種新的織物設計,以耳朵的復雜結構為靈感,這種織物可作為一個靈敏的麥克風而發揮作用。人類的耳朵能讓聲音產生的振動經過耳蝸轉化成電信號。而這種設計需要將一種特殊的電織物——壓電纖維編織到織物紗線中,能將可聽見頻率的壓力波轉換為機械振動。這種纖維能將這些機械振動再轉化為電信號,類似于耳蝸的作用。只需少量這種特殊壓電纖維就能讓織物具備聲音靈敏性:一根纖維就能制作幾十平方米的纖維麥克風。

        這種纖維麥克風可以探測到和人類說話一樣微弱的聲音信號;當織入襯衫的襯里時,該織物可檢測到穿著者細微的心跳特征;更有趣的是,這種纖維還能機洗,有懸垂性,是可穿戴應用的理想選擇。

        研究團隊演示了這種織物被編織到襯衫后的三種主要應用。這種衣服可以探測到拍手聲音傳來的方向;可以促進兩人之間的雙向交流——兩人都穿戴了這種可探測聲音的織物;當織物觸到皮膚時,還可以監測心臟。他們相信這種新設計可以應用于各種場景,包括安全保障(比如探測槍聲的來源),輔助助聽器佩戴者定向傾聽,或是對心臟和呼吸系統疾病患者進行實時長期監測。(記者張夢然)

        總編輯圈點

        “聲學服裝”是什么?穿著它,你可以通過衣服來接聽電話或與人交流。此外,這種織物還可在不知不覺中與你的皮膚接觸,使穿著者能夠以舒適、連續、實時和長期的方式監測自己的心臟和呼吸,只要單根纖維縫合到襯衫胸部區域上方,它就能準確地檢測到人體的心跳以及心跳的細微變化。更實用之處,是聲學織物可融入孕婦裝,以幫助監測胎心。

                                                                                                                                                                              (責編:趙竹青、陳鍵) 

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