音が聞こえる初の生地登場

聞き取りに問題がありますか？シャツを着てください。特殊な繊維を含んだ生地が効果的に音を検知できるとの研究報告が１６日、英ネイチャー誌に掲載された。私たちの耳の洗練された聴覚システムからインスピレーションを得たこの生地は、双方向通信を行ったり、指向性リスニングを支援したり、心臓活動を監視したりするために使用できます。

原理的には、すべての生地は可聴音に反応して振動しますが、これらの振動は小さすぎて知覚できないため、ナノスケールです。音を検出して処理できるファブリックを開発できれば、コンピューティング ファブリックからセキュリティ、さらには生物医学に至るまで、数多くの実用的な応用が可能になることが期待されます。

MITの研究チームは今回、新しい生地のデザインについて説明した。耳の複雑な構造からインスピレーションを得たこの生地は、高感度のマイクとして機能します。人間の耳は、音によって生成された振動を蝸牛を通じて電気信号に変換します。この種の設計では、特別な電気ファブリック、つまり可聴周波数の圧力波を機械振動に変換できる圧電ファイバーを織物の糸に織り込む必要があります。このファイバーは、蝸牛の機能と同様に、これらの機械的振動を電気信号に変換できます。この特殊な圧電ファイバーを少量使用するだけで、布地の音響感度を高めることができます。ファイバー 1 本で数十平方メートルのファイバー マイクを作成できます。

ファイバーマイクは人間の音声と同じくらい弱い音声信号を検出できます。シャツの裏地に織り込まれた生地は、着用者の微妙な心拍特性を検出できます。さらに興味深いことに、この繊維は洗濯機で洗え、ドレープ性があるため、ウェアラブル用途に最適です。

研究チームは、この生地をシャツに織り込む際の 3 つの主な用途を実証しました。衣服は拍手の音の方向を感知することができます。2 人の間で双方向のコミュニケーションを促進できます。2 人とも音を検出できるこの生地を着用しています。布地が肌に触れると、心臓を監視することもできます。彼らは、この新しい設計が、セキュリティ (銃撃源の検出など)、補聴器装着者の指向性リスニング、心臓や呼吸器疾患の患者のリアルタイムの長期モニタリングなど、さまざまなシナリオに適用できると考えています。