Тканина која чује откуцаје срца

Ново влакно функционише попут микрофона - хвата говор, шуштање лишћа и цвркут птице - и претвара акустичне сигнале у електричне. Уткана у тканину, та влакна могу да детектују чак и ударце рукама и слабе звукове, као што су откуцаји срца онога ко носи такав материјал, изјавили су научници у марту ове године у часопису Нејчер. Такви материјали могу да обезбеде удобан, ненаметљив, чак и модеран начин за праћење функција тела или помоћ када је реч о слуху.
Акустичне тканине постоје можда стотинама година, али се користе за пригушивање звука, каже Веј Јан, научник који проучава материјале на Технолошком универзитету Нанјанг у Сингапуру. Тканина-микрофон представља „потпуно другачији концепт", каже Јан, који је радио на тканини и раније у Институту за технологију у Масачусетсу, чувеном МИТ-у.

Јан и његове колеге били су инспирисани људском бубном опном. Звучни таласи изазивају вибрације у бубној опни, a спирална шупљина која се налази у унутрашњем уху (кохлеа) претвара те вибрације у електричне сигнале. „Испоставило се да је бубна опна направљена од влакана", каже Јоел Финк, научник за материјале на МИТ-у. У унутрашњим слојевима бубне опне, влакна колагена емитују енергију из центра, док друга формирају концентричне прстенове. Укрштена влакна играју улогу у слуху и изгледају слично као тканине које људи ткају, навео је Финк.

Аналогно ономе што се дешава у бубној опни, звук вибрира тканину на наноскали. У новој тканини, памучна влакна, и друга, од чврстог материјала званог тварон, ефикасно претварају долазни звук у вибрације. У тканину је уткано и једно влакно које садржи мешавину пијезоелектричних материјала, који производе напон када се притисну или савијају. Извијање и савијање влакана која садрже пијезоелектрични материјал, ствара електричне сигнале који се могу послати кроз малу плочу до уређаја који очитава и снима напон.

„Микрофон" тканине је осетљив на разне јачине звука, од једва чујних шумова у библиотеци, до буке у саобраћају, известио је научни тим, који наставља да истражује која је обрада сигнала потребна да би се издвојили појединачни звуци у буци одређеног окружења. У контексту свакодневне одеће, тканина која детектује звук делује неупадљиво, каже Јан. Она „ради" и после десет прања. 

Пијезоелектрични материјали имају „огроман потенцијал", од посматрања телесних функција до праћења постојаности ваздухопловних материјала, каже Виџеј Такур, научник са шкотског Руралног колеџа у Единбургу, који није био учесник у овом пројекту. Ови материјали били су разматрани и у контексту производње енергије, али, каже он, „употреба је ограничена малим напонима које производе". 

Као доказ концепта, научни тим је „уградио" тканину у кошуљу. Тканина је, попут стетоскопа, омогућила да чују откуцаје срца онога ко је носио кошуљу. „Када се користи на овај начин, 'микрофон' тканине може да открије шумове и можда ће једног дана моћи да пружи информације сличне ехокардиограму", каже Такур.

Тим такође предвиђа да би такве тканине могле да допринесу бољем слуху и комуникацији. „Протеклих 20 година покушавамо да уведемо нови начин размишљања о тканинама", каже Финк.