纤维“麦克风”使织物具有三种功能

3月16日，英国《自然》杂志发表一项研究报告，报道了美国麻省理工学院研究团队开发出一种含有特殊纤维的织物，能有效探测声音。这种织物以耳朵的精密听觉系统为灵感，可以用来进行双向交流，辅助定向倾听或监测心脏活动。

从原理上讲，所有织物都会对可听见的声音响应从而引发振动，但这些振动是纳米级的，因为太小而通常无法感知。如果开发出能探测声音并加以处理的织物，有望解锁从计算织物到安全保障再到生物医学的大量实际应用。

研究团队此次描述的新型织物设计，以耳朵的复杂结构为灵感，这种织物可作为一个灵敏的“麦克风”发挥作用。人类的耳朵能让声音产生的振动经过耳蜗转化成电信号，而这种设计需要将一种特殊的电织物——压电纤维编织到织物纱线中，将可听见频率的压力波转换为机械振动，这种纤维能将这些机械振动再转化为电信号，类似于耳蜗的作用。只需少量特殊压电纤维就能让织物具备声音灵敏性：一根纤维就能制作几十平方米的纤维“麦克风”。

这种纤维“麦克风”可以探测到和人类说话一样微弱的声音信号，将其织入衬衫，便可检测到穿着者细微的心跳特征。此外，这种纤维还能机洗，有悬垂性，是可穿戴应用的理想选择。

研究团队演示了这种织物被编织到衬衫后的三种主要应用：一是可以探测到拍手声音传来的方向；二是当两人都穿戴了这种可探测声音的织物时可以促进两人之间的双向交流；三是当织物触到皮肤时，还可以监测心脏。他们相信这种新设计可以应用于各种场景，包括安全保障（比如探测枪声的来源），辅助助听器佩戴者定向倾听，或是对心脏和呼吸系统疾病患者进行实时长期监测。