Cercetatorii americani au creat un material acustic care aude si inregistreaza bataile inimii. In viitor, s-ar putea raspunde telefon prin intermediul bluzei de pe corp.
In incercarea de a descoperi materiale cat mai inteligente care sa fie adaptate nevoilor umane actuale, cercetatorii americani au creat o tesatura acustica. Actioneaza atat ca difuzor cat si ca microfon, detecteaza chiar si zgomotele slabe si le transforma in semnale electrice.
Un studiu publicat recent in jurnalul academic Nature dezvaluie un scenariu care ar fi parut anterior posibil numai in filmele de la Hollywood: imaginati-va ca va petreceti timpul in casa sau la birou, cand deodata primiti un telefon prin intermediul camasii sau al bluzei pe care o purtati. Cateva secunde mai tarziu, raspundeti apelului si conversati cu persoana de la celalalt capat.
O echipa de ingineri de la MIT (Massachusetts Institute of Technology) si colaboratorii lor de la Rhode Island School of Design au creat o tesatura care capteaza sunetele din interiorul corpului dar si din exteriorul lui.
Este numit „material acustic”, produs cu o fibra creata dintr-o substanta „piezoelectrica”, o tesatura care produce un semnal electric in momentul in care este indoita sau deformata, astfel ofera o modalitate de a converti vibratiile sonore in semnale electrice.
In general, fiecare material vibreaza ca un efect la sunetele audibile insa aceste vibratii sunt la scara nanometrilor, mult prea mici pentru a fi percepute. Pentru a capta aceste semnale imperceptibile, a fost creata o fibra flexibila care, atunci cand este inclusa intr-o tesatura, se indoaie in acelasi mod in care o fac algele marine pe suprafata oceanului.
Materialul poate capta sunete care variaza in decibeli de la o biblioteca linistita la traficul rutier intens si poate determina directia precisa a sunetelor bruste, cum ar fi aplauzele.
Daca este tesut in captuseala unei camasi, materialul poate detecta inclusiv trasaturile subtile ale batailor inimii ale purtatorului. De asemenea, fibrele pot fi realizate sa genereze sunet, cum ar fi o inregistrare a unor cuvinte rostite care au fost detectate de o alta tesatura.
Wei Yan, conducatorul programului de cercetare din partea MIT, considera ca ar putea exista numeroase moduri de utilizare ale acestei inovatii: „Daca porti o imbracaminte acustica, ai putea vorbi prin ea pentru a raspunde la apeluri telefonice si a comunica eficient cu altii. In plus aceasta tesatura poate interactiona imperceptibil cu pielea umana, permitand purtatorilor sa-si monitorizeze starile inimii si a respiratiei intr-o maniera confortabila, continua, in timp real si pe termen lung.”
Pentru a crea acest material, inginerii si designerii celor 2 institutii s-au inspirat din sistemul prin care se functioneaza auzul uman.
Pentru a intelege modul in care functioneaza acest sistem, totul porneste de la sunetele audibile care se deplaseaza prin aer sub forma unor valuri usoare de presiune. Cand aceste unde ajung la urechea noastra, un organ tridimensional extrem de sensibil si complex, membrana timpanului, utilizeaza un strat circular de fibre pentru a traduce undele de presiune in vibratii mecanice. Aceste vibratii se deplaseaza prin oase mici in urechea interna, unde cohleea transforma undele in semnale electrice sesizate si procesate de creier.
Astfel, proiectul de cercetare de la MIT a creat sa imite acest sistem uman si sa creeze o „ureche” a materialelor pe care le purtam care sa fie moale, durabila, confortabila si, mai ales, capabila sa detecteze sunetele. Concluzia specialistilor a indicat 2 descoperiri importante. In primul rand, o astfel de tesatura trebuie sa incorporeze fibre mai dure, „high-modulus” pentru a putea converti in mod eficient valurile de sunet in vibratii. Si in acelasi timp, echipa trebuie sa creeze o fibra care se indoaie concomitent cu materialul in care este tesuta pentru a produce semnalele electrice in timpul procesului.
Prima fibra obtinuta avea grosimea unui marker, fiind mai apoi incalzita si intinsa intr-un material lung de 40 de metri. Ulterior, au testat proprietatile acesteia si au descoperit ca functioneaza precum un microfon. Urmatorul pas a fost adaptarea fibrei la materialele obisnuite din care sunt realizate camasile barbatesti, spre exemplu, fiind nevoiti sa adapteze tesatura pentru a putea fi drapata, cusuta si spalata cu apa calda si detergent.
Meiklejohn, unul dintre inginerii care au tesut fibra inteligenta in materialul din care era facut camasa a spus ca „se simte ca o jacheta foarte usoara, mult mai usoara decat denimul dar mai grea decat o camasa subtire.” Dupa ce au cusut materialul pe partea din spate a unei camasi obisnuite, au testat abilitatile acesteia prin aplauze din diferite unghiuri si colturi ale camerei. Materialul a fost capabil sa detecteze unghiul din care provine sunetului pana la 1 grad de la o distanta de 3 metri. Ulterior, s-a lucrat pentru a inversa functia fibrei dintr-un microfon intr-un emitator de sunet.
Materialul ar putea fi revolutionar pentru oamenii cu deficiente de auz dar si pentru industria constructiilor de autovehicule, aerospatiala si de cladiri. Yan sustine ca „ar putea fi cusuta inclusiv pentru a monitoriza pestii din ocean. Fibra deschide o multime de oportunitati.”
