Πρωτοποριακά Υφάσματα Από Ηχητικά Κύματα
Επιστήμονες από το ETH Zurich έχουν αναπτύξει καινοτόμα υφάσματα που λειτουργούν μέσω ηχητικών κυμάτων αντί για ηλεκτρονικά κυκλώματα, προσφέροντας τεχνολογία που επιτρέπει την ακριβή ανίχνευση αφής, πίεσης και κίνησης. Αυτά τα πρωτοποριακά υφάσματα, που είναι ελαφριά και οικονομικά, έχουν μεγάλες δυνατότητες εφαρμογής σε διάφορους τομείς όπως η ιατρική, ο αθλητισμός και η καθημερινή ζωή.
Η Καινοτομία Πίσω Από Τα Υφάσματα
Με επικεφαλής τον καθηγητή Ντάνιελ Αχμέντ, οι ερευνητές έχουν μετατρέψει συμβατικά υφάσματα σε έξυπνους αισθητήρες, οι οποίοι ανιχνεύουν την αλληλεπίδραση με το ανθρώπινο σώμα μέσω των ηχητικών κυμάτων. Αυτή η καινοτόμος προσέγγιση περιλαμβάνει τη χρήση υαλοϊνών, κάθε μία από τις οποίες έχει έναν πομπό στην άκρη της που απελευθερώνει ηχητικά κύματα, ενώ η άλλη άκρη περιλαμβάνει έναν δέκτη που ανιχνεύει αλλαγές σε αυτά τα κύματα.
«Είμαστε οι πρώτοι που ερευνούμε τη χρήση των γυάλινων ινών σε συνδυασμό με σήματα διαφορετικών συχνοτήτων», δήλωσε ο Yingqiang Wang, ο πρώτος συγγραφέας της μελέτης. Ο ίδιος ανέφερε ότι χρησιμοποιήθηκαν υπερηχητικές συχνότητες περίπου στα 100 κιλοχέρτζ, οι οποίες είναι πολύ πάνω από το όριο της ανθρώπινης ακοής, το οποίο κυμαίνεται από 20 Hz έως 20 kHz.
Η Λειτουργία του Υφάσματος
Το ύφασμα είναι σχεδιασμένο ώστε να “αισθάνεται” τις αλλαγές στις ηχητικές συχνότητες. Όταν μια ίνα λυγίζει ή μετακινείται, το μήκος των ηχητικών κυμάτων που τη διαπερνούν μεταβάλλεται, και αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη χαμένη ενέργεια. Σε ένα μπλουζάκι, αυτό μπορεί να συμβεί κατά την κίνηση του σώματος ή ακόμα και κατά την αναπνοή, παρέχοντας έτσι άμεσες πληροφορίες για διάφορες σωματικές ενδείξεις.
«Στο μέλλον, τα δεδομένα από αυτά τα υφάσματα θα μπορούν να αποστέλλονται απευθείας σε υπολογιστές ή smartphones σε πραγματικό χρόνο», εξήγησε ο Αχμέντ, υπογραμμίζοντας την επαναστατική φύση αυτής της τεχνολογίας.
Πολλαπλές Εφαρμογές της Τεχνολογίας
Το σύστημα έχει ήδη δοκιμαστεί επιτυχώς και προσφέρει πολλές εφαρμογές. Για παράδειγμα, ένα μπλουζάκι θα μπορούσε να παρακολουθεί την αναπνοή ασθενών με άσθμα και να στέλνει ειδοποιήσεις σε περίπτωση ανάγκης. Επιπλέον, οι αθλητές θα έχουν τη δυνατότητα να λαμβάνουν πληροφορίες που θα τους βοηθούν να βελτιώσουν τις επιδόσεις τους και να μειώσουν τον κίνδυνο τραυματισμού.
Η τεχνολογία αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί επίσης στη μετάφραση της νοηματικής γλώσσας, ενώ αναμένεται να προσφέρει μεγαλύτερη καθημερινή άνεση με εφαρμογές σε γάντια που θα μετατρέπουν χειρονομίες σε κείμενο ή φωνή σε πραγματικό χρόνο. Αξιοσημείωτο είναι ότι η τεχνολογία των SonoTextiles μπορεί να αναβαθμίσει τις εμπειρίες στην εικονική και επαυξημένη πραγματικότητα, δημιουργώντας πιο ρεαλιστικές και αβίαστες αλληλεπιδράσεις με το περιβάλλον.
Εξελίξεις και Μελλοντικές Προοπτικές
Αν και οι υαλοΐνες έχουν αποδειχθεί αποτελεσματικές ως αγωγοί ήχου, η εύθραυστη φύση τους κατά την καθημερινή χρήση μπορεί να είναι ένα πρόβλημα. Ωστόσο, οι ερευνητές επισημαίνουν ότι μπορούν εύκολα να αντικατασταθούν με μεταλλικές ίνες, οι οποίες επιτρέπουν την αποτελεσματική διάδοση του ήχου.
Η ομάδα σχεδιάζει επίσης να βελτιώσει τη στιβαρότητα του συστήματος και να εξετάσει καλύτερους τρόπους ενσωμάτωσης ηλεκτρονικών στοιχείων στα υφάσματα, με στόχο τη μεγαλύτερη ακρίβεια, άνεση και αντοχή. Όλα αυτά θα επιτρέψουν την ανάπτυξη υφασμάτων με χαμηλό κόστος και ελάχιστη κατανάλωση ενέργειας.
Αυτή η έρευνα έχει δημοσιευθεί στο περιοδικό Nature Electronics, επιβεβαιώνοντας την επαναστατική φύση των υφασμάτων αυτών και τις πολλές δυνατότητες που προσφέρουν για το μέλλον.
