Голосовая текстура позволяет отвечать на звонки рубашкой.

Носимые технологии выходят далеко за рамки Apple Watch и Фитбиты. После переосмысления штанов, рубашек и курток, учёные создали «звуковую ткань», которая может обнаруживать и воспроизводить звуки.

Вполне возможно, что одежда, изготовленная из этого материала, могла бы непрерывно отслеживать частоту сердечных сокращений или частоту дыхания в режиме реального времени, улавливая вибрации на нашей коже, давая нам возможность отвечать на телефонные звонки и общаться через одежду, а также действовать как своего рода слух. помощь, чтобы помочь людям с нарушениями слуха ориентироваться в шумной обстановке.

Кроме того, «Ткань можно комбинировать с обшивкой космического корабля, чтобы слушать [accumulating] космической или встроенной пыли для обнаружения трещин или деформаций», — Вей Ян, доцент Наньянского технологического университета в Сингапуре и ведущий автор исследования ткани. Опубликовано в среду в журнале Nature.И Он сказал в заявлении. «Его можно даже вплести в умную сеть для наблюдения за рыбой в океане».

Умные тканевые продукты, такие как акустическая ткань команды, являются относительно новыми инженерными разработками, которые начали появляться в течение последних нескольких лет. Например, мы видели появление таких элементов, как одежда, меняющая цвет и материал Он может «потеть», как человеческая кожа.. Это включает в себя инновационные технологии, такие как совместимость приложений для смартфонов и сложные микрожидкостные платформы соответственно.

Вот как работает новый аудиоматериал.

В ткань вплетены эластичные волокна из пьезоэлектрического материала, чувствительного к электрическим сигналам. Одежда, которую мы носим, ​​на самом деле улавливает звуковые колебания поблизости, но мы не можем их воспринимать, потому что грохот действует на нанометровом уровне. Здесь вступают в действие командные волокна.

Он улавливает эти крошечные вибрации и превращает их в электрические сигналы, которые затем записываются на машину для последующего изучения. Исследователи говорят, что их дизайн вдохновлен тем, как работают человеческие уши, что включает в себя процесс преобразования вибрации в аналогичный сигнал, хотя и требует дополнительного шага, связанного с давлением.

Интерактивный тест одежды

В качестве доказательства команда подвергла одежду, сотканную из специальных волокон, воздействию ряда звуковых вибраций, например, в тихой библиотеке или при интенсивном движении. Ему удалось преобразовать вибрации, незаметные для человека, в соответствующие электрические сигналы.

«Это демонстрирует, что производительность волокон на мембране сравнима с портативным микрофоном», — говорится в заявлении соавтора исследования и исследователя Грейс Ноэль из Массачусетского технологического института. С другой стороны, команда также решила посмотреть, можно ли реконструировать ткань, чтобы не только обнаруживать звуковые вибрации и преобразовывать их в полезные электрические данные, но и действовать как громкоговоритель, который переводит электрические данные в вибрации, которые мы слышим.

Исследователи записали серию слов и вставили запись в волокна, используя силу приложенного напряжения. И здесь одежда принимает электрический сигнал и поворачивает его в противоположном направлении, вызывая звуковые колебания, которые могут уловить наши уши. Но на этом команда не остановилась.

Они провели больше экспериментов для действительно Посмотрите, как далеко может растянуться эта ткань. Два особенно примечательны.

В первом исследователи пришивали ткань к спине рубашки, а затем хлопали в ладоши, стоя в разных положениях. Идея заключалась в том, чтобы посмотреть, сможет ли холст сказать, откуда исходит звук. это было. «Ткань могла обнаруживать угол звука в пределах 1 градуса на расстоянии 3 метров», — сказал Ноэль.

Затем команда вшила одно волокно во внутреннюю подкладку рубашки над областью груди и попросила здорового добровольца носить эту одежду. Как и ожидалось, он внимательно следил за сердцебиением добровольца. Примечательно, что исследование показывает, что любая ткань, сотканная из волокон, не становится тяжелой или наполненной высокими проводами.

«Это похоже на легкую куртку — легче джинсовой ткани, но тяжелее классической рубашки», — говорит соавтор исследования Элизабет Меклегон, аспирант Школы дизайна Род-Айленда, которая ткала ткань на стандартном ткацком станке. разрешение.

Лучше всего: это машинная стирка.

«Уроки этого исследования дают тканям совершенно новый способ прислушиваться к нашему телу и окружающей среде», — сказал Йоэль Финк, исследователь из Массачусетского технологического института и соавтор исследования. «Преданность наших студентов, постдоков и сотрудников разработке исследований, которая всегда меня поражала, особенно актуальна для этой работы, проводимой во время пандемии».