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, embora essas vibrações sejam em nanoescala e, portanto, minúsculas demais para serem percebidas. Para capturar esses sinais sutis, os pesquisadores desenvolveram uma fibra flexível que se dobra com o tecido como as algas fazem na superfície do oceano quando ficam emaranhadas nele.
O material converte ondas sonoras em sinais elétricos por meio de um processo “piezoelétrico”: pode captar sons de intensidade entre a biblioteca silenciosa e o trânsito 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 com detecção de som direcional pode ajudar pessoas com perda auditiva a sintonizar um alto-falante em um ambiente barulhento. Tecido acústico pode ser incorporado às roupas de maternidade para ajudar a monitorar os batimentos cardíacos fetais do bebê.
Além disso, poderia até ser integrado em edifícios para “escutar” fissuras e deformações. As fronteiras são muito vastas.
Camadas de som
O tecido tem sido usado há muito tempo para amortecer ou abafar o som: pense no carpete de nossas casas ou nos painéis de quartos à prova de som. A equipe do MIT trabalha há anos para agregar funções aos tecidos, melhorando as características dos materiais. Neste caso foram inspirados num instrumento incrível: o ouvido humano.
No ouvido, as ondas sonoras do mundo exterior são convertidas em vibrações e sinais elétricos. Quando essas ondas chegam ao nosso ouvido, em um órgão tridimensional extremamente sensível e complexo chamado Timpano, são traduzidos em vibrações mecânicas por uma camada circular de fibras. As vibrações são então captadas 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 detectar sons. Seu estudo revelou que tal tecido acústico precisaria de fibras rígidas ou de “alto módulo” para converter efetivamente ondas sonoras em vibrações.
Seguindo essas orientações, 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 “desfiado” 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.
