Ученые создали ткань, которая может "слышать"

"Когда-нибудь наша одежда сможет подслушать саундтрек нашей жизни",- пишет Sciencenews.

Вэй Ян - материаловед, он использует физику и химию для исследования и разработки материалов. Он работал над тканью в Массачусетском технологическом институте, а сейчас работает в Наньянском технологическом университете в Сингапуре. По его словам, ткани обычно использовались для приглушения звука, а использование ткани в качестве микрофона — это «совершенно другая концепция».

Новое исследование было вдохновлено человеческой барабанной перепонкой, говорит Ян. Звуковые волны вызывают вибрацию барабанной перепонки. Улитка уха преобразует эти вибрации в электрические сигналы. Волокна во внутренних слоях барабанной перепонки, их расположение, по словам ученых напоминает ткань, которую ткут люди.

Новая ткань содержит хлопковые волокна и другие волокна, изготовленные из жесткого материала под названием Twaron. Эта комбинация нитей помогает превращать энергию звуков в вибрации. Но ткань также включает в себя особое волокно. Оно содержит смесь пьезоэлектрических материалов. Такие материалы создают напряжение при нажатии или сгибании. Крошечные пряжки и изгибы пьезоэлектрического волокна создают электрические сигналы. Эти сигналы могут быть отправлены на устройство, которое считывает и записывает напряжение.

Тканевый микрофон работает в диапазоне уровней звука. Команда сообщает, что он может отметить разницу между тихой библиотекой и интенсивным дорожным движением. Исследователи все еще работают над тем, чтобы использовать компьютерное программное обеспечение, чтобы отделить звуки, которые они хотят услышать, от фонового шума. По словам Яна, при вплетении в одежду звукочувствительных элементов ткань ощущается как обычная. В тестах он продолжал работать как микрофон даже после 10-кратной стирки.

Ученые говорят, что пьезоэлектрические материалы имеют «огромный потенциал» для применения.

В качестве доказательства концепции команда вплела микрофон из ткани в рубашку. Подобно стетоскопу, он мог слышать сердцебиение своего владельца. Авторы сообщают, что он также мог слышать звуковые сигнатуры закрытия определенных сердечных клапанов. При таком использовании тканевый микрофон может прослушивать звуки, которые могут указывать на то, что что-то не так с работой сердца.

Тхакур говорит, что когда-нибудь ткань сможет предоставлять информацию, аналогичную эхокардиограмме.

Если будет доказано, что прослушивающие ткани работают для наблюдения за телом и для диагностики заболеваний, они могут найти применение в одежде маленьких детей. По его словам, такая одежда может облегчить отслеживание сердечных заболеваний у малышей, которым трудно оставаться на месте.

Команда также ожидает, что тканевый микрофон может помочь людям с проблемами слуха. Это может как усиливать звук, так и помогать людям определять направление звука.

А при подключении к источнику питания ткань, изготовленная из новых волокон, может даже передавать звук, выступая в роли динамика. Сигналы напряжения, посылаемые на ткань, вызывают вибрации, которые издают слышимые звуки.

Свое исследование ученые опубликовали в журнале Nature.