‘Tecido acústico’ pode permitir que você atenda o telefone com sua camisa

A tecnologia vestível está se estendendo muito além dos Apple Watches e FitBits. Reimaginando calças, camisetas e jaquetas como tendo múltiplos propósitos, os cientistas inventaram um “tecido acústico” que pode detectar e produzir som.

Potencialmente, roupas feitas desse subject material podem monitorar continuamente nosso coração ou frequência respiratória em pace actual, captando vibrações em nossa pele, oferecendo a opção de atender telefonemas e comunicar através de nossas roupas, e funcionar como uma espécie de aparelho auditivo para ajudar aqueles com perda auditiva navegam em ambientes ruidosos.

Além disso, o tecido “pode ​​ser integrado com a pele da nave espacial para ouvir [accumulating] poeira espacial ou embutidos em edifícios para detectar rachaduras ou deformações”, Wei Yan, professor assistente da Universidade Tecnológica de Nanyang em Cingapura e essential autor de um estudo sobre o tecido publicado quarta-feira na revista Nature, disse em um comunicado. “Pode até ser tecida em uma rede inteligente para monitorar peixes no oceano”.

Produtos de tecido inteligente, como o tecido acústico da equipe, são empreendimentos de engenharia relativamente novos que vêm ganhando força nos últimos anos. Por exemplo, vimos o aumento de itens como roupas que mudam de cor e materiais que pode “suar” como a pele humana. Isso envolve técnicas inovadoras, como compatibilidade de aplicativos para smartphones e plataformas microfluídicas complexas, respectivamente.

Veja como funciona o novo subject material relacionado ao som.

Uma fibra flexível feita de subject material piezoelétrico, que é uma substância sensível a sinais elétricos, é tecida em tecido. As roupas que vestimos já captam vibrações sonoras em nossa vizinhança, mas não podemos realmente percebê-las porque os estrondos operam em escalas de nanômetros. É aí que entra a fibra da equipe.

Ele captura essas vibrações minúsculas e as converte em sinais elétricos, que são gravados em um dispositivo para inspeção posterior. Os pesquisadores dizem que seu design foi inspirado na maneira como os ouvidos humanos funcionam, que envolve um processo semelhante de conversão de vibração em sinal, embora exija uma etapa further que lide com a pressão.

Testando uma roupa interativa

Como prova de princípio, a equipe expôs uma roupa tecida com a fibra especial a uma série de vibrações sonoras, como as de uma biblioteca silenciosa ou tráfego intenso. Ele converteu com sucesso as vibrações – indiscerníveis pelos humanos – em sinais elétricos apropriados.

“Isso mostra que o desempenho da fibra na membrana é comparável a um microfone de mão”, disse Grace Noel, coautora do estudo e pesquisadora do MIT, em comunicado. Por outro lado, a equipe também decidiu ver se o tecido pode ser submetido a engenharia reversa não apenas para detectar vibrações sonoras e convertê-las em dados elétricos utilizáveis, mas também para operar como um alto-falante que traduz dados elétricos de volta em vibrações que podemos ouvir.

Os pesquisadores gravaram uma sequência de palavras e alimentaram a gravação na fibra com energia de tensão aplicada. E eis que a roupa pegou o sinal elétrico e o converteu da maneira oposta – reproduzindo vibrações sonoras que nossos ouvidos podem detectar. Mas a equipe não parou por aí.

Eles realizaram mais experimentos para realmente veja até onde esse tecido pode esticar. Dois foram especialmente notáveis.

O primeiro envolveu os pesquisadores costurando o tecido na parte de trás de uma camisa, depois batendo palmas em várias posições. A ideia generation ver se o painel de tecido conseguia captar de que direção vinha o som. Ele fez. “O tecido foi capaz de detectar o ângulo do som dentro de 1 grau a uma distância de 3 metros”, disse Noel.

Em seguida, a equipe costurou uma única fibra no forro interno da camisa, sobre a região do peito, e pediu a um voluntário saudável que vestisse a peça. Como esperado, ele monitorou com precisão os batimentos cardíacos do voluntário. Surpreendentemente, o estudo observa que praticamente qualquer tecido tecido com a fibra não se torna pesado ou cheio de fios altos.

“Parece quase como uma jaqueta leve – mais leve que denims, mas mais pesada que uma camisa social”, disse a coautora do estudo Elizabeth Meiklejohn, estudante de pós-graduação da Rhode Island College of Design que teceu o tecido usando um tear padrão, em uma afirmação.

Melhor ainda: é lavável na máquina.

“Os aprendizados desta pesquisa oferecem literalmente uma nova maneira de os tecidos ouvirem nosso corpo e o ambiente ao redor”, disse Yoel Fink, pesquisador do MIT e coautor do estudo. “A dedicação de nossos alunos, pós-doutorandos e funcionários ao avanço da pesquisa que sempre me surpreendeu é especialmente relevante para este trabalho, que foi realizado durante a pandemia.”