Uma equipe do MIT e da Rhode Island School of Design desenvolveu um tecido acústico que funciona como um microfone, convertendo o som em vibrações mecânicas antes de transmiti-las em sinais elétricos, assim como nossos ouvidos.
Todos os tecidos vibram em resposta ao som, mesmo que essas vibrações sejam em nanoescala e, portanto, diminutas demais para serem percebidas. Para capturar esses sinais sutis, os pesquisadores desenvolveram uma fibra flexível que se dobra com o tecido como as algas na superfície do oceano fazem quando se entrelaçam com ele.
O material converte ondas sonoras em sinais elétricos através de um processo "piezoelétrico": ele pode capturar sons altos entre a biblioteca silenciosa e o tráfego da cidade e determinar sua direção. O tecido acústico também tem a capacidade de detectar as características dos batimentos cardíacos do usuário e, por sua vez, gerar sons.
Possíveis aplicações
O estudo detalhando o dispositivo foi publicado em Natureza. O autor principal Wei Yan vê muitos usos para o tecido acústico.
Você pode conversar com uma vestimenta acústica para atender chamadas e interagir com outras pessoas. Além disso, problemas cardíacos e respiratórios podem ser monitorados em tempo real, continuamente e a longo prazo, com esse tecido.
Os pesquisadores prevêem que um tecido de detecção de som direcional pode ajudar pessoas com deficiência auditiva a sintonizar um alto-falante em um ambiente barulhento. Tecido acústico pode ser incorporado em roupas de maternidade para ajudar a monitorar os batimentos cardíacos fetais do bebê.
Mais uma vez, poderia até ser integrado em edifícios para "ouvir" rachaduras e deformações. As fronteiras são vastas.
Camadas de som
O tecido é usado há muito tempo para amortecer ou abafar o som: pense no tapete de nossas casas ou nos painéis para insonorizar os quartos. A equipe do MIT trabalha há anos para adicionar funções aos tecidos, melhorando as características dos materiais. Neste caso, eles foram inspirados por um instrumento incrível: o ouvido humano.
No ouvido, as ondas sonoras do mundo exterior se convertem em vibrações e sinais elétricos. Quando essas ondas chegam ao nosso ouvido, em um órgão tridimensional primorosamente sensível e complexo chamado Timpano, são traduzidos em vibrações mecânicas por uma camada circular de fibras. As vibrações são então recolhidas por pequenos ossos e transportadas para o ouvido interno, onde o cóclea transforma as ondas em sinais elétricos que são reconhecidos e interpretados pelo cérebro.
A equipe queria construir um 'ouvido' que fosse macio, durável, confortável e capaz de captar o som. Seu estudo revelou que esse tecido acústico precisaria de fibras rígidas ou de "alto módulo" para converter efetivamente as ondas sonoras em vibrações.
Seguindo essas diretrizes, a equipe construiu um primeiro bloco de material composto por uma camada piezoelétrica e outros elementos que aumentam as vibrações em resposta às ondas sonoras. O bloco, do tamanho de um marcador grosso, foi então aquecido e "desgastado" em fibras finas e muito longas (cerca de 40 metros). Um novo tecido inteligente.
Boa escuta
Os cientistas testaram a sensibilidade sônica da fibra anexando-a a uma folha de mylar pendurado no teto. Eles usaram um laser para avaliar a vibração da folha e, consequentemente, da fibra em resposta aos sons emitidos por um alto-falante próximo.
O desempenho da fibra na membrana foi comparável ao de um microfone de mão.
Em seguida, a equipe teceu a fibra com fios convencionais para produzir painéis de tecido laváveis à máquina.
“Quase parece uma jaqueta leve, mais leve que jeans, mas mais pesada que uma camisa social”, diz o coautor Elizabeth Meiklejohn, que fiou o tecido acústico usando um tear padrão.
Este estudo oferece uma abordagem completamente nova para os têxteis ouvirem nossos corpos e o mundo ao nosso redor.
