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第一种能听到声音的布料问世

听力有问题?穿上你的衬衫。英国《自然》杂志16日发表的研究报告称,含有特殊纤维的织物可以有效探测声音。受我们耳朵复杂的听觉系统的启发,这种织物可用于进行双向通信、辅助定向聆听或监测心脏活动。

原则上,所有织物都会响应可听声音而振动,但这些振动是纳米级的,因为它们太小而无法被感知。如果我们开发出能够检测和处理声音的织物,则有望解锁从计算织物到安全再到生物医学的大量实际应用。

麻省理工学院的研究团队这次描述了一种新的面料设计。受耳朵复杂结构的启发,这种织物可以充当灵敏的麦克风。人耳允许声音产生的振动通过耳蜗转换成电信号。这种设计需要将一种特殊的电织物——压电纤维编织到织物纱线中,它可以将可听频率的压力波转化为机械振动。这种纤维可以将这些机械振动转化为电信号,类似于耳蜗的功能。只需少量这种特殊的压电纤维就可以使织物声音灵敏:一根纤维可以制成几十平方米的纤维麦克风。

光纤麦克风可以检测到像人类语音一样微弱的声音信号;当织入衬衫衬里时,该织物可以检测穿着者微妙的心跳特征;更有趣的是,这种纤维还可以机洗并具有悬垂性,使其成为可穿戴应用的理想选择。

研究小组展示了这种织物织成衬衫时的三个主要应用。衣服可以检测拍手声的方向;它可以促进两个人之间的双向交流——两人都穿着这种可以探测声音的面料;当织物接触皮肤时,还可以监测心脏。他们认为,这种新设计可以应用于各种场景,包括安全(例如检测枪声来源)、助听器佩戴者的定向聆听,或者对心脏病和呼吸系统疾病患者的实时长期监测。


发布时间:2022年9月21日