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Der erste Stoff, der Geräusche hören kann, kam heraus

Hörprobleme?Zieh dein Hemd an.Ein am 16. von der britischen Zeitschrift Nature veröffentlichter Forschungsbericht berichtete, dass ein Stoff mit speziellen Fasern Geräusche effektiv erkennen kann.Inspiriert durch das hochentwickelte Hörsystem unserer Ohren, kann dieser Stoff zur bidirektionalen Kommunikation, zur Unterstützung des Richtungshörens oder zur Überwachung der Herzaktivität verwendet werden.

Im Prinzip vibrieren alle Stoffe als Reaktion auf hörbare Geräusche, aber diese Vibrationen sind nanoskalig, weil sie zu klein sind, um wahrgenommen zu werden.Wenn wir Stoffe entwickeln, die Schall erkennen und verarbeiten können, wird erwartet, dass dies eine Vielzahl praktischer Anwendungen erschließt, von Computerstoffen über Sicherheit bis hin zur Biomedizin.

Das MIT-Forschungsteam beschrieb dieses Mal ein neues Stoffdesign.Inspiriert von der komplexen Struktur des Ohrs kann dieser Stoff als empfindliches Mikrofon fungieren.Das menschliche Ohr ermöglicht die Umwandlung der durch Schall erzeugten Vibrationen durch die Cochlea in elektrische Signale.Für diese Art von Design muss ein spezielles elektrisches Gewebe – piezoelektrische Fasern – in das Gewebegarn eingewebt werden, das die Druckwelle mit hörbarer Frequenz in mechanische Schwingungen umwandeln kann.Diese Faser kann diese mechanischen Schwingungen in elektrische Signale umwandeln, ähnlich der Funktion der Cochlea.Nur eine kleine Menge dieser speziellen piezoelektrischen Faser kann den Stoff geräuschempfindlich machen: Aus einer Faser kann ein Fasermikrofon von Dutzenden Quadratmetern hergestellt werden.

Das Glasfasermikrofon kann Schallsignale erkennen, die so schwach sind wie die menschliche Sprache;Wenn der Stoff in das Futter des Hemdes eingewebt wird, kann er die subtilen Herzschlageigenschaften des Trägers erkennen;Noch interessanter ist, dass diese Faser auch maschinenwaschbar und drapierbar ist, was sie zu einer idealen Wahl für tragbare Anwendungen macht.

Das Forschungsteam demonstrierte drei Hauptanwendungen dieses Stoffes beim Weben in Hemden.Die Kleidung kann die Richtung des Klatschgeräuschs erkennen;Es kann die wechselseitige Kommunikation zwischen zwei Menschen fördern – beide tragen diesen Stoff, der Geräusche erkennen kann;Wenn der Stoff die Haut berührt, kann er auch das Herz überwachen.Sie glauben, dass dieses neue Design auf verschiedene Szenarien angewendet werden kann, darunter Sicherheit (z. B. Erkennung der Schussquelle), Richtungshören für Hörgeräteträger oder Echtzeit-Langzeitüberwachung von Patienten mit Herz- und Atemwegserkrankungen.


Zeitpunkt der Veröffentlichung: 21.09.2022