聲學纖維和編制中的織物(圖源:論文作者)。 施普林格·自然 供圖
中新網北京3月17日電 (記者 孫自法)衣服能聽得見聲音并根據需要進行辨別嗎?這種以往看似不可能的技術通過科學家們的努力,已經成為可能并有望走向實際應用。
聲學纖維和編制中的織物(圖源:論文作者)。 施普林格·自然 供圖
國際著名學術期刊《自然》最新發表一篇研究論文稱,科研人員研發出一種含有特殊纖維的織物,這種特殊纖維能有效探測聲音。該研究以人們耳朵的精密聽覺系統為靈感,讓這種能聽見聲音的織物可以用來進行雙向交流,輔助定向傾聽,或監測心臟活動。
該論文認為,開發出能探測聲音并加以處理的織物,將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。
聲學纖維和編制中的織物(圖源:論文作者)。 施普林格·自然 供圖
論文通訊作者、美國麻省理工學院約爾·芬克(Yoel Fink)和合作者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發揮作用。人們的耳朵能讓聲音產生的振動經過耳蝸轉化成電信號,他們提出的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。
織布機上的聲學織物(圖源:論文作者)。 施普林格·自然 供圖
這種壓電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:僅需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。這種纖維還能機洗,有懸垂性,是可穿戴應用的理想選擇。
織布機上的聲學織物(圖源:論文作者)。 施普林格·自然 供圖
論文作者還演示了這種織物被編織到襯衫后的三種主要應用:一是這種衣服可以探測到拍手聲音傳來的方向;二是兩人都穿戴了這種可探測聲音的織物時,可以促進兩人之間的雙向交流;三是當織物觸到皮膚時,還可以監測心臟活動。
《自然》同期發表來自英國倫敦大學學院同行專家的“新聞與觀點”文章表示,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。(完)
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