新發明可穿戴材料 能測心跳及其它微小振動

2022/03/22

圖文引用自:大紀元

科學家發明了一種新型纖維材料,能夠感應像體內心跳如此輕微的震動,也能聽到附近的微弱聲音。把這種纖維加入布料,為可穿戴設備開闢了全新、無盡的應用前景。

據英國廣播公司(BBC)報導,麻省理工學院(MIT)和羅得島設計學院(Rhode Island School of Design)的研究人員合作完成了這項發明。

研究人員借鑒了人類耳朵構造的原理。聲音在空氣中以輕微壓力波的形式傳播。當這種波傳到耳朵的時候,鼓膜使用一層環形纖維把壓力波轉換成振動。這些振動再被轉換成電子信號傳遞給大腦。研究人員想造出一種具有耳朵功能的織物,柔軟、耐用、舒適又能感知聲音。

他們把新發明的纖維混入織物,把聲波轉換為振動。這些纖維能夠隨著織物一起彎曲,並能輸出電子信號。再用一種壓電材料,能夠將機械振動轉換成電子信號。

傳統的布料都具有一定消音的效果,這種新型布料卻能聆聽各種聲音,這將有廣泛的用途。

主要研究者之一、現在就職於新加坡南洋理工大學(Nanyang Technological University)的嚴偉(Wei Yan,音譯)告訴BBC:「穿上這種聲學布料製作的衣物,你對著自己的衣服說話就能接聽電話、與人溝通。而且,這種布料還能和人體皮膚互動,監控人體的心跳、呼吸情況等身體指標,用這種布料製成的衣物將是非常舒適的電子穿戴設備,能夠隨時隨地、持續監控人體的健康情況。」

研究人員把這種材料與傳統的紗線混紡在一起製成的布料,據稱可以用洗衣機洗,也可以折疊。他們在這些織物的附近拍手,布料準確地感應到了拍手的聲音所在的距離。

合作研究者格蕾絲·諾埃爾(Grace Noel)告訴BBC:「這說明這些纖維的性能和一個手持麥克風差不多。對於三米距離以內的聲音,這種織物都能準確感應到聲音所在的方位。」

研究組還把這種布料縫在一件襯衫胸口的位置。一位健康的志願者穿上這件襯衫,研究人員準確地測量到了他的心跳。

研究人員表示,這種布料的應用前景相當廣泛,除了監控穿戴者的心跳,還能監控孕婦腹中胎兒的健康狀況,或者幫助盲人分辨聲音所在的方位。

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