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首款能“聽見”聲音的織物問世

2022-03-17 10:20:16 來源：科技日報(bào)

首款能“聽見”聲音的織物問世

科技日報(bào)北京3月16日電（記者張夢然）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(xiàng)研究報(bào)告，報(bào)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(jìn)行雙向交流，輔助定向傾聽，或監(jiān)測心臟活動(dòng)。

從原理上講，所有織物都會(huì)響應(yīng)可聽見的聲音而振動(dòng)，但這些振動(dòng)是納米級(jí)的，因?yàn)樘《ǔo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(jì)算織物到安全保障再到生物醫(yī)學(xué)的大量實(shí)際應(yīng)用。

美國麻省理工學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)此次描述了一種新的織物設(shè)計(jì)，以耳朵的復(fù)雜結(jié)構(gòu)為靈感，這種織物可作為一個(gè)靈敏的麥克風(fēng)而發(fā)揮作用。人類的耳朵能讓聲音產(chǎn)生的振動(dòng)經(jīng)過耳蝸轉(zhuǎn)化成電信號(hào)。而這種設(shè)計(jì)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(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)。這種纖維能將這些機(jī)械振動(dòng)再轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，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(fēng)。

這種纖維麥克風(fēng)可以探測到和人類說話一樣微弱的聲音信號(hào)；當(dāng)織入襯衫的襯里時(shí)，該織物可檢測到穿著者細(xì)微的心跳特征；更有趣的是，這種纖維還能機(jī)洗，有懸垂性，是可穿戴應(yīng)用的理想選擇。

研究團(tuán)隊(duì)演示了這種織物被編織到襯衫后的三種主要應(yīng)用。這種衣服可以探測到拍手聲音傳來的方向；可以促進(jìn)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(dāng)織物觸到皮膚時(shí)，還可以監(jiān)測心臟。他們相信這種新設(shè)計(jì)可以應(yīng)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(jìn)行實(shí)時(shí)長期監(jiān)測。

總編輯圈點(diǎn)

“聲學(xué)服裝”是什么？穿著它，你可以通過衣服來接聽電話或與人交流。此外，這種織物還可在不知不覺中與你的皮膚接觸，使穿著者能夠以舒適、連續(xù)、實(shí)時(shí)和長期的方式監(jiān)測自己的心臟和呼吸，只要單根纖維縫合到襯衫胸部區(qū)域上方，它就能準(zhǔn)確地檢測到人體的心跳以及心跳的細(xì)微變化。更實(shí)用之處，是聲學(xué)織物可融入孕婦裝，以幫助監(jiān)測胎心。

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