La fibra incorporata in una camicia è in grado di ricevere suoni ed emettere registrazioni di parole pronunciate. Potrebbe essere un notevole aiuto per i non udenti.

 

 

Indossare un indumento che permette di rilevare i battiti cardiaci con precisione potrebbe avere innumerevli applicazioni in ambito medico, con innegabili vantaggi.

‎Negli Stati Uniti un gruppo di ricerca ha sviluppato una fibra che consente ai tessuti di rilevare il suono:  un singolo filamento di questa fibra può trasformare decine di metri quadrati di tessuto in un microfono che rileva le vibrazioni meccaniche create dal suono e le converte in un segnale elettrico.

Come riportano ‎‎su Nature‎‎, ‎‎i ricercatori dimostrano che se utilizzati per creare vestiti, tali tessuti potrebbero consentire una serie di applicazioni mediche e di comunicazione.‎

‎Lo scienziato dei materiali Wei Yan, che ha lavorato presso il ‎‎Massachusetts Institute of Technology‎‎ ma recentemente si è trasferito alla ‎‎Nanyang Technological University‎‎ di Singapore, e i suoi colleghi si sono chiesti se i tessuti potessero essere utilizzati per rilevare ed elaborare il suono.‎

‎L’idea era quella di utilizzare un tessuto in grado di tradurre le onde di pressione del suono che viaggiano attraverso l’aria in vibrazioni meccaniche. I ricercatori avrebbero poi intrecciato in questo tessuto una fibra piezoelettrica che converte questa vibrazione in un segnale elettrico.

Sono stati ispirati dal timpano umano, che è una membrana costruita con una disposizione circolare di fibre. Converte le onde sonore in vibrazioni meccaniche che vengono trasmesse alla coclea, che a sua volta le trasforma in segnali elettrici che vengono raccolti dal sistema nervoso.‎

‎Per creare una fibra piezoelettrica adatta, i ricercatori hanno caricato un polimero piezoelettrico con nanoparticelle piezoelettriche di titanato di bario. Questo composito è stato poi riscaldato e trafilato in una fibra sottile lunga 40 metri.

‎Da sola, la fibra piezoelettrica ha risposto alle onde acustiche nell’intervallo udibile. Ma quando i ricercatori hanno montato la fibra su una membrana di Mylar – un film di poliestere – la produzione elettrica era di due ordini di grandezza superiore, a causa del forte accoppiamento tra la fibra e le vibrazioni meccaniche nella membrana.

‎Successivamente, i ricercatori hanno creato una camicia da un tessuto fatto di cotone e una fibra più rigida chiamata Twaron, e hanno incorporato una singola fibra piezoelettrica nella zona del torace. Hanno scoperto che questo indumento poteva sentire e misurare con precisione il battito cardiaco di chi lo indossava ed era in grado di rilevare diversi suoni cardiaci.

Oltre a misurare la funzione cardiaca, i ricercatori affermano che tali tessuti potrebbero potenzialmente monitorare la respirazione e potrebbero essere incorporati nell’abbigliamento premaman per monitorare il battito cardiaco fetale di un bambino.‎

‎”Questo tessuto può interfacciarsi impercettibilmente con la pelle umana, consentendo a chi lo indossa di monitorare le loro condizioni cardiache e respiratorie in modo confortevole, continuo, in tempo reale e a lungo termine”, afferma Yan.‎

‎I ricercatori hanno anche dimostrato che due camicie potevano comunicare tra loro ricevendo suoni ed emettendo registrazioni di parole pronunciate. Hanno anche creato una maglietta contenente due fibre piezoelettriche in grado di rilevare la direzione di un battito di mani.‎

‎Secondo il team, tali funzioni potrebbero avere una serie di usi, tra cui aiutare le persone con problemi di udito a comunicare. “Indossando un indumento acustico, si può parlare attraverso di esso per rispondere alle telefonate e comunicare con gli altri”, spiega Yan.‎

‎In un articolo di ‎‎accompagnamento di News and Views‎‎ ‎‎su Nature‎‎, ‎‎Wenhui Song‎‎, ingegnere medico e dei materiali presso l’University College di Londra, scrive che questo lavoro spinge “il rilevamento udibile a un nuovo massimo”, aggiungendo che il dispositivo piezoelettrico “ci porta un passo più vicino a un futuro in cui l’elettronica indossabile è integrata nella nostra vita quotidiana”.

Avverte, tuttavia, che ci sono ancora problemi da superare, come il rumore di fondo del mondo reale e l’incorporazione di tutti gli altri dispositivi elettronici necessari per creare un dispositivo indossabile.‎

Immagine: ink Lab MIT/Elizabeth Meiklejohn RISD

 

 

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