Новая умная ткань работает без электроники — на звуковых волнах

«Хотя исследования в области умного текстиля на основе акустики уже проводились, мы первыми изучили использование стекловолокна в сочетании с сигналами разных частот, — сказал в пресс-релизе Инцян Ван, первый автор исследования. — Мы использовали частоты в ультразвуковом диапазоне, около 100 кГц — далеко за пределами диапазона человеческого слуха от 20 Гц до 20 кГц».

Ученые из Высшей технической школы Цюриха вплели в ткань стеклянные волокна с регулярными интервалами. У каждого волокна имеется на одном конце небольшой передатчик, который испускает звуковые волны, а противоположный конец подключен к приемнику, который фиксирует изменения этих волн. Поскольку каждый передатчик работает на своей частоте, определение того, у какого волокна изменились звуковые волны, требует минимальной вычислительной мощности, https://interestingengineering.com/innovation/smart-textiles... IE.

Такой подход позволяет преодолеть общие проблемы, с которыми сталкивались более ранние умные ткани, когда боролись с перегрузкой данных и сложной обработкой сигналов из-за необходимости оценивать местоположение каждого датчика отдельно. Когда стекловолокно изгибается или движется, длина проходящих через него акустических волн меняется, и волны теряют энергию. В футболке этот эффект может быть вызван движениями тела или дыханием. В будущем эти данные можно будет отправлять напрямую на компьютер или смартфон.

Исследователи успешно проверили свою инновацию — они назвали ее SonoTextiles — в лабораторных условиях.

Забегая вперед, SonoTextiles может служить нескольким целям. В качестве рубашки или футболки ткань может следить за дыханием пациентов с астмой и подавать сигнал тревоги в экстренных ситуациях. В спорте атлеты могли бы получать обратную связь о своих движениях в режиме реального времени, чтобы оптимизировать производительность и снизить риск травм. Можно было бы использовать ее и для интерпретации языка жестов.

Разработчики отмечают также, что технология еще далека от совершенства. Хотя стеклянные микроволокна хорошо зарекомендовали себя в качестве проводников звука в лабораторных условиях, при регулярном использовании они могут оказаться слишком хрупкими. Возможно, их следует заменить на металлические нити.

Ученые из США https://hightech.plus/2024/10/12/novii-myagkii-material-mozh... гибкие наноматериалы, способные одновременно хранить энергию и записывать цифровую информацию. Их можно интегрировать в маломощные чипы памяти, датчики, накопители энергии, а также использовать для создания умной ткани и медицинских имплантов, похожих на наклейки.