Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Пьезоэлектрические нити превращают ткань в микрофон и громкоговоритель
Тонкие и гибкие нити из пьезоэлектрика, вплетенные в обычную ткань, позволят шить одежду, которая «слышит», различая даже звук сердцебиения своего носителя.
Инженеры из Массачусетского технологического института (MIT) разработали ткань, которая способна служить чувствительным микрофоном. Улавливая слабые вибрации, вызванные акустическими колебаниями, материал превращает их в электрические сигналы почти так, как это происходит в нашем собственном ухе. Такая ткань позволит создать более совершенные аппараты для слабослышащих или просто одежду, отслеживающую пульс. Ученые уже получили и успешно испытали прототип подобной рубашки, о чем рассказывают в статье, опубликованной в журнале Nature.
Вообще, любая ткань слегка колеблется под действием акустических волн, однако эти вибрации крайне слабы и быстро затухают. Чтобы регистрировать их, Вэй Янь (Wei Yan) и его коллеги создали тонкие нити из гибкого пьезоэлектрика. В таких материалах приложение механического напряжения индуцирует накопление заряда на поверхности, как при появлении искры в «кнопочных» зажигалках. Эти нити сплели с обычными хлопковыми и дополнительно укрепили полимером Twaron.
Как отмечают ученые, схожим образом работает внутреннее ухо человека, регистрируя звук. Акустические колебания заставляют вибрировать барабанную перепонку, основу которой тоже образует сложное переплетение нитей — волокон упругого белка коллагена. Таким же способом исследователи соединили свои искусственные нити, получив миниатюрные блоки, регистрирующие звук. Даже крайне слабые вибрации создают в них заряд, который можно легко и точно зарегистрировать.
Эти нити авторы работы использовали вместе с хлопковым волокном, и при поддержке коллег из Школы дизайна штата Род-Айленд получили готовую мягкую ткань — по словам ученых, она вышла потяжелее обычной хлопковой, но легче, чем джинсовая. Пару участков из нее пришили на спину рубашки и испытали, хлопая в ладоши на разном расстоянии. Ткань позволила точно локализовать источник звука на дистанциях вплоть до трех метров. А если эту нить располагали в районе левого плеча, она могла улавливать даже сердцебиение носителя, причем с точностью, достаточной для того, чтобы различать первый и второй тоны (S1 и S2).
Наконец, Вэй Янь и его коллеги продемонстрировали, что такую же ткань можно использовать для обратного эффекта — генерации звука. Прикладывая нужное напряжение к пьезоэлектрическим нитям, они заставили ее вибрировать, воспроизводя заранее записанную речь, словно динамик. Ученые надеются, что эти нити, сплетенные с разными видами волокон, станут основой для множества разнообразных «умных» материалов с весьма полезными свойствами. Например, покрытие космического корабля сможет «слышать» мельчайшие сотрясения, вызванные ударами микрометеоритов, или замечать звуки, связанные с появлением в корпусе микротрещин.
Telegram 
Дзен 
VK За последние 10 тысяч лет направленный естественный отбор способствовал эволюции почти 500 генов в ДНК жителей Западной Евразии, что повлияло на их внешний вид и восприимчивость к различным заболеваниям, установили авторы нового исследования.
Ветер на спутнике Сатурна Титане способен поднимать огромные волны, даже если он очень слабый. Эти волны формируют берега, переносят осадки, перемешивают жидкости и даже влияют на климат луны. Изучая их, планетологи могут понять, как устроены потенциально обитаемые миры за пределами Земли.
Ученые впервые подробно изучили состав самых дальних колец Урана. Выяснилось, что одно из них похоже на ледяное облако пыли, а другое богато органикой. Открытие помогает восстановить историю столкновений спутников и показывает, как именно формируются пылевые системы вокруг планет.
За последние 10 тысяч лет направленный естественный отбор способствовал эволюции почти 500 генов в ДНК жителей Западной Евразии, что повлияло на их внешний вид и восприимчивость к различным заболеваниям, установили авторы нового исследования.
Ученые продолжают исследовать фундаментальные частицы на неделимость. На этот раз на БАК исследовали кварки и не нашли у них признаков составной частицы.
Что, если развитые цивилизации во Вселенной не исчезают навсегда, а периодически «выключаются», переживая циклы коллапсов и восстановлений? Модель, разработанная авторами нового исследования, показывает, что такая прерывистая жизнь может объяснить космическую тишину — и переосмыслить будущее Земли.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии