Dieses Kleid kann selbstständig ans Telefon gehen und Stimmen hören, die Sie nicht hören können

Wenn Sie jetzt gebeten würden, einen Anruf zu tätigen, was würden Sie tun? ich mag das Als eine "sechs"? immer noch so Heben Sie Ihre gesamte Handfläche?

Einige Leute sagen, dass diese Geste Ihr Alter verrät. Tatsächlich ist dies auch der durch die Technologie bewirkte Wandel der Zeit. Der "Abdruck", der Menschen verschiedener Generationen eingeprägt wird, vielleicht wenn in Zukunft über die Geste des Telefonanrufs gesprochen wird, Manche Leute werden sich dafür entscheiden, ihre eigene Kleidung anzufassen.

Im Fink-Labor am MIT (Massachusetts Institute of Technology) hat das Forscherteam ein „akustisches Gewebe“ entwickelt, das Schall überwachen und abgeben kann. Die Forschung wurde in der Zeitschrift „Nature“ („Nature“) mit Wei Yan als Hauptautorin veröffentlicht.

In Zukunft können Sie sogar mit Ihrer Kleidung telefonieren.

Natürlich hört der Spaß hier nicht auf.

Was ist „Akustikstoff“?

Liu Cixins Kurzgeschichte „Rural Teacher“ hat die folgende Beschreibung:

"Also, wie kommunizieren ihre Individuen miteinander?"

„Extrem primitiv und sehr selten. Sie haben ein sehr dünnes Organ in ihrem Körper, das Schallwellen erzeugt, wenn sie in der Sauerstoff-Stickstoff-dominierten Atmosphäre des Planeten schwingen, und die zu übertragenden Informationen in die Schallwellen moduliert Membranorgan, um Informationen aus den Schallwellen aufzunehmen."

Was hier erwähnt wird, ist der Arbeitsprozess des menschlichen Ohrs. Wenn sich Schall durch die Luft ausbreitet, verursacht er Vibrationen, die Schallwellen erzeugen. Wenn diese Wellen das komplexe dreidimensionale Organ des menschlichen Ohrs erreichen, versetzen sie das Trommelfell in Schwingung, die die Cochlea dann in elektrische Signale umwandelt, die Nerven im Gehirn wahrnehmen und verarbeiten können.

Das am MIT entwickelte „akustische Gewebe“ ist von der Funktionsweise des menschlichen Ohrs inspiriert.

Haben Sie versucht, einen Hut zu tragen oder Ihren Kopf mit Kleidung zu bedecken? Denken Sie an diesen Moment zurück und sehen Sie, dass gewöhnliche Stoffe Geräusche dämpfen oder reduzieren. Tatsächlich können alle Stoffe aufgrund von Geräuschen vibrieren, aber einige Vibrationen im Nanomaßstab sind wirklich nicht wahrnehmbar. Wie können sie also Geräusche „hören“?

Die Forscher entschieden sich dafür, die dreidimensionalen Ohren – in Kleidung eingewebt – „abzuflachen“.

Die piezoelektrische Schicht und das Verstärkungsmaterial, das auf die Schwingung der Schallwelle reagieren kann, bestehen aus einem geschichteten Materialblock, um einen "Vorformling" in der Größe eines Markers herzustellen, und dann wird der Vorformling durch thermisches Dehnen gedehnt, gedehnt und gedehnt … Aus einem piezoelektrischen Material wird eine 40 Meter lange Faser.

Die speziellen piezoelektrischen Fasern sind flexibel und können beim Weben wie andere Gewebefasern gebogen werden. Das Material erzeugt ein elektrisches Signal, wenn es gebogen oder mechanisch verformt wird, sodass es Schallschwingungen in elektrische Signale umwandeln kann.

Was kann es hören?

Von ruhigen Bibliotheken bis hin zu belebten Straßen voller Verkehr fängt dieses "akustische Gewebe" die Geräusche ein, die wir in der Umgebung wahrnehmen können, sowie Signale, die normalerweise schwer zu erkennen und von Menschen nicht erkannt werden.

Die erfassten Vibrationen werden durch das „akustische Gewebe“ in elektrische Signale umgewandelt, die dann in elektronische Daten umgewandelt werden können, die auf dem Gerät aufgezeichnet werden können, oder in Lautsprecher umgewandelt werden können, die Vibrationen abgeben, die der Mensch hören kann.

Um zu sehen, wie weit das „Akustikgewebe“ eingesetzt werden kann, führten die Forscher eine Reihe von Tests durch.

Nähen Sie den "Akustikstoff" auf die Rückseite des Shirts und klatschen Sie in verschiedenen Winkeln, um zu sehen, ob es den Schall aus welcher Richtung aufnimmt. Nach dem Test war der Stoff in der Lage, Geräusche innerhalb von 1 Grad in einer Entfernung von 3 Metern zu erkennen (was bedeutet, dass er empfindlich war) und konnte die genaue Richtung von plötzlichen Geräuschen wie Händeklatschen bestimmen.

Das "akustische Gewebe" wurde in das Futter des Hemdes eingenäht und überwachte durch piezoelektrische Fasern, die den Brustbereich bedeckten, genau den Herzschlag von gesunden Freiwilligen, die das Kleidungsstück trugen.

Zusätzlich zum „Hören“ von Schall kann „Acoustic Fabric“ auch Schall „umkehren“. Die aufgenommene gesprochene Sprache wird in Form einer angelegten Spannung auf piezoelektrische Fasern übertragen, die das elektrische Signal in für den Menschen hörbare Schwingungen umwandeln. Die Fasern anderer „Akustikstoffe“ können diese Schwingung wahrnehmen und auf diese Weise kommunizieren und kommunizieren.

Vom Konstruktionsprinzip und der Funktion her gleicht „Akustikstoff“ einer Kombination aus Ohr und Mikrofon, die Schall nicht nur „hören“, sondern auch „senden“ kann. Auf dieser Grundlage haben Forscher auch viele Funktionen entwickelt und ins Auge gefasst.

Beispielsweise könnte es in ein tragbares Hörgerät verwandelt werden, das Menschen mit Hörverlust hilft, in einer lauten Umgebung die Richtung zu erkennen, oder das „akustische Gewebe“ könnte in einen Monitor umgewandelt werden, der den Herzschlag von Menschen kontinuierlich in Echtzeit überwacht, indem er Vibrationen erfasst auf der Haut und der Atemfrequenz, und sogar subtile Veränderungen in den Herztonsignaturen können erkannt werden. So kann es nicht nur seinen eigenen Herzschlag überwachen, sondern auch in Umstandskleidung integriert werden, um den Herzschlag des Fötus zu überwachen.

Da wir über piezoelektrische Fasern kommunizieren können, können wir möglicherweise auch Anrufe entgegennehmen und mit anderen kommunizieren, wenn wir Kleidung aus „akustischen Stoffen“ tragen.

Wenn ein für elektrische Signale empfindliches piezoelektrisches Material aus Fasern hergestellt und in Kleidung eingewebt wird, trägt jemand solche Kleidung, was einem zusätzlichen Schallübertragungs- und -empfangssystem entspricht, und der Mensch hat auch eine zusätzliche Möglichkeit, seinen Körper und die Umgebung zu verstehen. neuer Weg.

Darüber hinaus können „akustische Stoffe“ in Raumfahrzeugoberflächen integriert werden, um Weltraumstaub zu erkennen, in intelligente Netze eingewebt werden, um Fische im Ozean aufzuspüren, und in Gebäude integriert werden, um Risse zu erkennen.

Kurz gesagt, diese neue Art von Gewebe hat die Möglichkeit, weit verbreitet zu sein.

Funktioniert es wirklich?

Manche fragen sich vielleicht: Ist der „Akustikstoff“, der „Hightech“ aussieht, wirklich tragetauglich?

Der Stoff der Forscher, der piezoelektrische Fasern und traditionelle Garne miteinander verwebt, wird nicht wirklich schwerer, überzieht die Kleidung nicht mit hoch aufragenden Drähten, fühlt sich an wie eine leichte Jacke, schwerer als ein Hemd, aber leichter als Jeans .

Darüber hinaus verursacht dieser Stoff beim Kontakt mit menschlicher Haut keine Beschwerden.

Darüber hinaus ist es auch maschinenwaschbar. Ja, das stimmt, es ist maschinenwaschbar.

Weiche, bequeme und strapazierfähige "Akustikstoffe" könnten eine weitere Möglichkeit für tragbare Geräte sein. Willst du solche "Ohren" haben?

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