從人體心跳聲到周圍環境音,智慧衣變成監聽設備

作者 | 發布日期 2022 年 03 月 19 日 12:30 | 分類 尖端科技 Telegram share ! follow us in feedly


近年智慧衣設計逐漸多樣化,比如結合藍牙接收器的夾克,讓你拍拍衣袖就能接聽音樂或來電。最近麻省理工學院團隊研發的智慧衣物越發巧思,從心臟跳動聲到四周繁忙交通聲,它能「聽到一切」並將聲音轉換成電訊號,連接其他設備處理電訊號後,就能幫助人們長期監測自己的心臟和呼吸狀況,或是監聽四周傳來的聲音。

所有織物事實上都會因聲音而產生振動,只不過這些振動幅度僅在奈米區間可見。為了捕捉這些微小振動,麻省理工學院團隊設計了由壓電材料構成、一種像麥克風的織物,能先將聲音轉換為機械振動,再轉換為電訊號,類似人耳運作方式:聲音產生輕微的壓力波於空氣中傳播,當這些波傳到耳朵時,耳內極其敏感的耳膜(eardrum)先將壓力波轉為機械振動,接著通過聽骨傳導至內耳,然後耳蝸將這些波轉換為可由大腦感知的神經電訊號。

在新織物中,稱為 Twaron 的硬質材料可有效將傳入的聲音轉為機械振動,而織物中的壓電材料接收到壓力或彎曲時會產生電壓與電訊號,根據實驗測試數據,新織物從安靜的圖書館、繁砸的車水馬龍交通聲、突如其來的拍手聲都可精確檢測,或者說織物可檢測到附近 3 公尺 1 度內的聲音角度;如果穿在身上,新型織物也能檢測到穿著者極度細微的心跳。

▲ 智慧衣也能水洗。

研究人員表示,穿上這件衣服並配合其他處理電訊號的設備,穿著者就可以透過衣服來接聽電話,也能讓穿著者以舒服方式長期監測自己的心臟與呼吸狀況,就像聽診器一樣;此外,定向聲音感測也可幫助聽力受損人士於嘈雜環境中分辨方向。

再進一步運用,研究團隊表示它還可與太空探測器結合,用來「聆聽」有多少太空塵埃堆積於探測器表面,應用領域非常廣。

新論文發表在《自然》(Nature)期刊。

(圖片來源:麻省理工學院

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