Было обнаружено носимое электронное устройство, которое может прикрепляться к телу и действовать как динамик и микрофон.
Открытие и разработка носимых электронных устройств, которые клиенты могут носить на своем теле, в последние несколько лет растет. Такую носимую технику или гаджет можно прикрепить к человеку. кожа и может, например, отслеживать состояние здоровья или физической формы человека. Такие «трекеры здоровья или активности» и умные часы в настоящее время производятся несколькими игроками на рынке, и их популярность постоянно растет. У них есть небольшие датчики движения, которые позволяют синхронизироваться с мобильными устройствами. Они стали частью повседневной жизни людей.
Динамик и микрофон, которые можно носить!
Ученые из Школы энергетики и химической инженерии UNIST разработали инновационную носимую технологию для кожи человека, которая становится «приклеиваемым» динамиком и микрофон. Этот материал представляет собой ультратонкие прозрачные гибридные наномембраны (менее 100 нанометров), которые по своей природе являются проводящими. Эта наномембрана может превратиться в громкоговоритель который можно подключить к любому устройству для воспроизведения звука. Наномембраны по сути представляют собой тонкие разделительные слои наноразмерной толщины. Они очень гибкие, сверхлегкие по весу и обладают превосходной адгезией, благодаря чему их можно напрямую прикрепить к любому типу поверхности. Обычно доступные наномембраны склонны к разрыву и не обладают электропроводностью, и это является причиной того, что такие новые технологии ограничены. Чтобы обойти эти ограничения, исследователи встроили матрицу из серебряных нанопроволок в прозрачную полимерную наномембрану. Такой гибрид обладает дополнительным свойством быть проводящей частью, будучи сверхтонким, прозрачным и в целом ненавязчивым на вид. Тонкость просто поразительна: она в 1000 раз тоньше одного листа бумаги! Дополнительные свойства облегчают эффективное взаимодействие с изогнутыми и динамичными поверхностями без разрывов и трещин. Использование таких гибридных наномембран, обладающих замечательными оптическими, электрическими и механическими свойствами, позволило исследователям изготовить громкоговорители и микрофоны, которые можно было прикреплять к коже.
В динамике использовалось электрическое напряжение переменного тока, чтобы нагреть матрицу из серебряных нанопроволок, которая затем произвела звуковые волны (термоакустический звук) из-за колебаний в окружающем воздухе, вызванных температурой. Для практической демонстрации они использовали коммерческий микрофон для обнаружения и записи звука. Акустическая система, прикрепленная к коже, играла хорошо, и звуки были легко различимы. Для работы в качестве микрофона гибридные наномембраны были вставлены между эластичными пленками (полидиметилсилоксан с микрорельефом) с небольшими узорами в виде сэндвича. Он мог точно определять звук и вибрацию голосовых связок. Это происходит из-за трибоэлектрического напряжения, возникающего при контакте с эластичными пленками. Это тоже было проверено на практике и работало без сбоев.
Такая тонкая, как бумага, растягивающаяся, прозрачная технология прикрепления к коже, которая превращает человеческую кожу в громкоговоритель или микрофон, действительно интересна для клиентов в развлекательных целях. Эта технология также может быть полезна в коммерческих приложениях. Например, конструкция микрофона может быть изменена для использования для разблокировки систем безопасности, активируемых голосом, для смартфонов или компьютеров. Его можно использовать для людей с нарушениями слуха и речи, для использования в датчиках и конформных медицинских устройствах. Для коммерческого использования необходимо улучшить механическую прочность и производительность устройства. Это исследование заложило основу для нового поколения носимых датчиков и устройств. Сохраняется забота о безопасности таких носимых устройств. Хотя имеется очень мало научной литературы, чтобы всесторонне доказать вредное воздействие таких устройств, хорошо известно, что эти устройства излучают излучение, особенно сотовые телефоны и соединения Wi-Fi. Вызывает беспокойство то, что эти электронные устройства носят так, что они находятся в прямом контакте с нашим телом. Существует вероятность того, что продолжительное воздействие этих устройств может вызвать долгосрочные риски для здоровья человека. Как со стороны производителей, так и со стороны потребителей требуется больше информации о том, были ли такие устройства разработаны с соблюдением всех надлежащих процедур безопасности.
Источник (ы)
Канг С. и др. 2018. Прозрачные и проводящие наномембраны с ортогональными массивами серебряных нанопроволок для подключаемых к коже громкоговорителей и микрофонов. Наука развивается. 4 (8).
https://doi.org/10.1126/sciadv.aas8772
