Mikrofont és hangszórót is szőhetünk a ruhánkba

Újabb mérföldkőhöz érkeztek az MIT kutatói a funkciókkal ellátott anyagok terén. A Yoel Fink vezette csapat ezúttal nem a fénnyel, hanem hanghullámokkal házasította össze anyagát.

Olyan akusztikus szálakat fejlesztettek ki, ami egyaránt képes hangok észlelésére és előállítására. Alkalmazási területként az érzékeny mikrofonként is funkcionáló ruhákat vizionálják, amik képesek a beszéd rögzítésére vagy a testfunkciók ellenőrzésére.

Yoel Fink, az MIT tudósa, aki tavaly fényérzékeny félvezető anyagok beültetésével elkészítette a szövet-kamerát, a Nature Materials szaklapban ismertette az új akusztikus anyag jellemzőit. Az egész fejlesztés lelke egy mikrofongyártásban általánosan alkalmazott műanyag, melynek megváltoztatták a fluoridtartalmát úgy, hogy a molekulái aszimmetrikussá váljanak, piezoelektromossá téve a műanyagot, ami így egy elektromos mező alkalmazása esetén megváltoztatja az alakját.

Egy hagyományos piezoelektromos mikrofonban az elektromos mezőt fém elektródák hozzák létre. A "szálmikrofonnál" az előállítási folyamatban a fém elektródák azonban elvesztenék alakjukat, ezért a kutatók egy grafittartalmú vezető műanyagot használtak, a piezoelektromos molekulákat pedig egy erős elektromos mezővel a szálban egységesen, ugyanabba az irányba rendezték.

Az előállítási folyamathoz szükséges törékeny egyensúly ellenére a kutatóknak sikerült laboratóriumi körülmények között előállítaniuk a fenti funkciókkal ellátott szálakat. "Valóban hallhatók ezek a szálak" - mondta Noémie Chocat, Fink kutatótársa. "Ha rákötjük egy tápegységre és szinuszos áram alá helyezzük, rezegni kezdenek. Ha ezeket a rezgéseket hallható frekvenciákra hangoljuk és közel helyezzük a fülünkhöz, akkor ténylegesen hallhatjuk a különböző kiáramló hangokat"

A viselhető mikrofonon és biológiai szenzorokon felül a szálakat egy olyan háló elkészítéséhez is alkalmazhatják, ami figyelemmel kíséri az óceán vizének áramlását, vagy nagykiterjedésű hangradaros leképezési rendszereket alkothat, a jelenlegieknél jóval magasabb felbontással. Egy akusztikus szálakból szőtt anyag több millió parányi akusztikus szenzornak felel meg.