首款能“聽見”聲音的織物問世

聽力有問題？把你的襯衫穿起來。英國《自然》雜志16日發(fā)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(tǒng)為靈感，可以用來進行雙向交流，輔助定向傾聽，或監(jiān)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(fā)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(yī)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(fā)揮作用。人類的耳朵能讓聲音產(chǎn)生的振動經(jīng)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(jiān)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(tǒng)疾病患者進行實時長期監(jiān)測。

標簽： 機械振動 麻省理工學院