-3.9 C
München
Montag, Januar 30, 2023

Mit diesem Akustikstoff können Sie mit Ihrem Hemd ans Telefon gehen

[ad_1]

Akustikstoff

Eine spezielle Faser könnte unsere Kleidung zum Leben erwecken.

Fink Lab MIT/Elizabeth Meiklejohn RISD/Greg Hren

Wearable-Technologie ist bereit, weit über Apple Watches und FitBits hinaus zu expandieren. Durch die Neuinterpretation von Mehrzweckhosen, T-Shirts und Jacken haben Wissenschaftler einen „akustischen Stoff“ erfunden, der Geräusche erkennen und erzeugen kann.

Kleidung aus diesem Material könnte potenziell unsere Herz- oder Atemfrequenz kontinuierlich in Echtzeit überwachen, indem sie Vibrationen auf unserer Haut aufnimmt, uns die Möglichkeit geben, Anrufe entgegenzunehmen und über unsere Kleidung zu kommunizieren, und als eine Art Computer-Gehör fungieren Hilfe, um Menschen mit Hörverlust zu helfen, sich in lauten Umgebungen zurechtzufinden.

Zusätzlich kann der Stoff “in die Haut des Raumfahrzeugs integriert werden, um zu hören [accumulating] Weltraumstaub oder eingebettet in Gebäude, um Risse oder Verformungen zu erkennen“, Wei Yan, Assistenzprofessor an der Nanyang Technological University in Singapur und Hauptautor einer Studie über den Stoff veröffentlicht am Mittwoch in der Zeitschrift Nature, sagte in einer Erklärung. “Es kann sogar zu einem intelligenten Netz gewebt werden, um Fische im Ozean zu überwachen.”

Intelligente Stoffprodukte, wie der Akustikstoff des Teams, sind relativ neue technische Projekte, die in den letzten Jahren gewachsen sind. Zum Beispiel haben wir den Aufstieg von Artikeln wie Kleidung mit Farbwechsel und Materialien gesehen, die wie menschliche Haut „schwitzen“ können – was innovative Techniken wie Smartphone-App- und Plattformkompatibilität bzw. komplexe mikrofluidische Formen erfordert.

So funktioniert die neue Sound-bezogene Funktion.

Eine flexible Faser aus piezoelektrischem Material, einem für elektrische Signale empfindlichen Stoff, wird in ein Gewebe eingewebt. Die Kleidung, die wir tragen, nimmt bereits die Schallschwingungen in unserer Nähe auf, aber wir können sie nicht wirklich wahrnehmen, weil das Rumpeln im Nanometerbereich arbeitet. Hier kommt die Faser des Teams ins Spiel.

Es erfasst diese winzigen Vibrationen und wandelt sie in elektrische Signale um, die dann zur späteren Überprüfung auf einem Gerät aufgezeichnet werden. Die Forscher sagen, dass ihr Design von der Funktionsweise des menschlichen Ohrs inspiriert wurde, das einen ähnlichen Umwandlungsprozess von Vibration in Signal beinhaltet, aber einen zusätzlichen Schritt erfordert, der sich mit Druck befasst.

Testen Sie ein interaktives Kleidungsstück

Als Beweis für das Prinzip setzte das Team ein aus der Spezialfaser gewebtes Kleidungsstück einer Reihe von Schallschwingungen aus, beispielsweise denen einer leisen Bibliothek oder von starkem Verkehr. Ihm gelang es, die für den Menschen nicht wahrnehmbaren Schwingungen in geeignete elektrische Signale umzuwandeln.

“Dies zeigt, dass die Leistung der Faser auf der Membran mit der eines Handmikrofons vergleichbar ist”, sagte die Co-Autorin der Studie und MIT-Forscherin Grace Noel in einer Erklärung. Andererseits entschied sich das Team auch zu prüfen, ob der Stoff rückentwickelt werden könnte, um nicht nur Schallschwingungen zu erkennen und in nutzbare elektrische Daten umzuwandeln, sondern auch als Lautsprecher zu fungieren, der die Daten übersetzt hören. .

Laut der Studie zeichneten die Forscher eine Wortfolge auf und speisten die Aufzeichnung mit angelegter Spannung in die Faser ein. Und siehe da, das Kleidungsstück nahm das elektrische Signal auf und wandelte es in die entgegengesetzte Richtung um – es reproduzierte die Schallschwingungen, die unsere Ohren wahrnehmen können. Aber das Team hörte hier nicht auf.

Sie führten weitere Experimente durch Ja wirklich Sehen Sie, wie weit sich dieser Stoff dehnen kann. Zwei waren besonders bemerkenswert.

Bei der ersten nähten die Forscher den Stoff auf die Rückseite eines Hemdes und klatschten dann in die Hände, während sie in verschiedenen Positionen standen. Die Idee war zu sehen, ob die Stoffbahn die Richtung aufnehmen kann, aus der der Ton kommt. Es machte. „Der Stoff war in der Lage, den Schallwinkel aus einer Entfernung von 3 Metern auf 1 Grad genau zu erkennen“, sagte Noel.

Als nächstes nähte das Team eine einzelne Faser an das Innenfutter des Hemdes über dem Brustbereich und ließ einen gesunden Freiwilligen das Kleidungsstück tragen. Wie erwartet überwachte er genau die Herzfrequenz des Freiwilligen. Bemerkenswerterweise stellt die Studie fest, dass praktisch alle mit der Faser gewebten Stoffe nicht schwer oder mit feinen Fäden gefüllt werden.

„Es fühlt sich fast wie eine leichte Jacke an – leichter als Denim, aber schwerer als ein Hemd“, sagte Elizabeth Meiklejohn, Co-Autorin der Studie, eine Doktorandin an der Rhode Island School of Design, die den Stoff mit einem Standardwebstuhl gewebt hat. Eine Erklärung.

Das Beste ist, es ist maschinenwaschbar.

„Die Erkenntnisse aus dieser Forschung bieten Geweben buchstäblich eine neue Möglichkeit, auf unseren Körper und die Umwelt um uns herum zu hören“, sagte Yoel Fink, MIT-Forscher und Mitautor der Studie. „Das Engagement unserer Studierenden, Postdocs und Mitarbeiter, die Forschung voranzutreiben, das mich immer erstaunt hat, ist für diese Arbeit, die während der Pandemie durchgeführt wurde, besonders relevant.“

[ad_2]

Source

neueste Artikel