Журнал Nature разместил материал, описывающий создание инженерами из Массачусетского технологического института ткани, которая может служить чувствительным микрофоном, способным даже различать звук сердцебиения своего носителя. Ученые добились такого эффекта благодаря тонким и гибким пьезоэлектрическим нитям, вплетенным в обычную ткань.
Материал улавливает слабые колебания, вызванные акустическими вибрациями, и превращает их в электрические сигналы, почти так же, как это происходит в человеческом ухе. Такая ткань будет актуальна для слабослышащих людей, или, например, можно будет шить одежду, которая будет отслеживать пульс. Ученые уже протестировали прототип рубашки из такой ткани.
На самом деле любая ткань слегка вибрирует под воздействием акустических волн. Но эти колебания очень слабые и быстро затухают. Поэтому ученые добавили пьезоэлектрические нити, переплели их с обычными хлопковыми нитями и дополнительно укрепили полимером Twaron.
Получившаяся ткань немного тяжелее обычной хлопчатобумажной, но легче джинсовой. Несколько отрезков такой ткани были пришиты к спине рубашки и протестированы путем хлопанья в ладоши. Ткань позволила точно локализовать источник звука на расстоянии до 3 метров. Далее ученые использовали ткань для генерации звука.
Подав нужное напряжение на пьезоэлектрические нити, они заставили ее вибрировать, воспроизводя предварительно записанную речь как динамик. Ученые надеются, что созданные ими нити, сплетенные с различными видами волокон, найдут применение в различных областях для создания “умных” материалов. Например, покрытие космического корабля сможет “слышать” мельчайшие сотрясения, вызванные ударами микрометеоритов, или замечать звуки, связанные с появлением микротрещин в корпусе.
