Исследователи MIT превратили рубашки в высокопроизводительные микрофоны с функциональными волокнами

«Ткань ведет себя как жидкость», — говорит проф. Йоэль Финк из MIT, объясняя, почему дизайнеры говорят о «потоке» одежды. В тканях есть микроволны, невидимые глазу. Финк и команда из нескольких университетов (включая RISD) создали материал, улавливающий эти волны.

Пьезоэлектрическое волокно

Функциональное пьезоэлектрическое волокно при изгибе генерирует напряжение, позволяя обработку сигналов и выдачу данных. Информация от сенсорной ткани может поддержать носимые слуховые аппараты, одежду-связь, мониторинг витальных показателей.

«Несколько функциональных волокон позволяют всей ткани обрести новый смысл», — Финк для Tech Briefs.

Как сделать ткань-микрофон

Материал начинается как прямоугольный преформ (размером с толстый маркер). Нагрев и вытягивание дают длинные нити. Чувствительность к звуку тестировали на подвешенной миларовой пленке с лазерным измерением вибраций. Волокно вибрировало и генерировало ток, пропорциональный звуку (от тихой библиотеки до шумной дороги).

Затем волокно сплели с обычными нитями в драпируемые, стираемые панели. «По ощущению — легкая куртка: легче денима, тяжелее рубашки», — Элизабет Мейклджон (RISD), ткавшая на обычном станке.

Интервью с проф. Финком

Tech Briefs: Почему умная одежда не прижилась?
Финк: Её еще не существует! «Носимые» — это вещи, которые мы не носим. Технология настоящих тканей и волокон с особыми свойствами только сейчас возникает. Часы и безделушки нашептали пределы приема.

Недостатки носимых: 1) Удобство — хотим минимум вещей. 2) Эстетика — они неэстетичны. 3) Ценность — не дают здоровья, которое дадут ткани.

Ощущения от функциональных волокон: Технология невидима на уровне волокна. Ткань выглядит и чувствуется нормально. Меняется эстетика технологий: микрофон — уродливый объект, ткань-микрофон — эстетично.

Отображение данных: Волокно подключается к цепи, цифровой обработке. Год назад опубликована статья о цифровом волокне с памятью и программой. Соединяя измеряющее и вычисляющее волокна — ткань становится компьютером. Близко к цели.

Ранние применения: Ткани захватывают «саундтрек жизни»: сердечные сокращения, дыхание, движения суставов, кровоток. Вся эта акустика теряется днем. Цели: 1) Слушание сердца как насоса (клапаны, работа) — ЭКГ не дает полной картины. 2) Мониторинг плода: звуки, движения, сердцебиение — огромная информация о здоровье. 3) Слуховые аппараты: работают в тишине, не в шуме. Два уха дают направленность. Множество волокон в ткани позволяют определять направление звука — трансформация для слабослышащих.

Что дальше? Fabric Computing! Курс MIT «Computing Fabrics» показывает сближение вычислений и тканей. Дни компьютеров в стеклянных коробках (телефоны в карманах) معدودы. Будущее вычислений — в тканях.