Odkryto nadające się do noszenia urządzenie elektroniczne, które może przyczepić się do ciała i działać jako głośnik i mikrofon
Odkrywanie i projektowanie elektronicznych urządzeń do noszenia, które klienci mogą nosić na ciele, rośnie w ciągu ostatnich kilku lat. Taką technologię noszenia lub gadżet można przymocować do człowieka skóra i może na przykład śledzić stan zdrowia lub kondycję osoby. Takie „śledzące zdrowie lub aktywność” i smartwatche są obecnie produkowane przez kilku graczy technologicznych na rynku, a ich popularność rośnie. Posiadają małe czujniki ruchu, które umożliwiają synchronizację z urządzeniami mobilnymi. Stały się one częścią codziennego życia ludzi.
Głośnik i mikrofon do noszenia!
Naukowcy ze Szkoły Energii i Inżynierii Chemicznej UNIST opracowali innowacyjną technologię do noszenia na ludzkiej skórze, która staje się "przyklejanym" głośnikiem i mikrofon. Materiał ten to ultracienkie, przezroczyste nanomembrany hybrydowe (mniej niż 100 nanometrów), które mają charakter przewodzący. Ta nanomembrana może przekształcić się w głośnik który można podłączyć do dowolnego urządzenia w celu wytworzenia dźwięku. Nanomembrany to zasadniczo cienkie warstwy oddzielające o grubości w skali nano. Są bardzo elastyczne, ultralekkie i mają doskonałą przyczepność, dzięki czemu można je bezpośrednio przymocować do każdego rodzaju powierzchni. Rutynowo dostępne nanomembrany są podatne na rozdarcie i nie wykazują przewodności elektrycznej, dlatego takie nowe technologie mają ograniczenia. Aby ominąć te ograniczenia, badacze osadzili matrycę nanodrutu srebra w przezroczystej nanomembranie polimerowej. Taka hybryda ma wówczas dodatkową właściwość polegającą na tym, że jest częścią przewodzącą, jest ultracienka, przezroczysta i ogólnie nie rzuca się w oczy. Cienkość jest niezwykła i oznacza, że jest 1000 razy cieńsza niż pojedyncza kartka papieru! Dodatkowe właściwości ułatwiają efektywną interakcję z zakrzywionymi i dynamicznymi powierzchniami bez pękania i pękania. Zastosowanie takich hybrydowych nanomembran o niezwykłych właściwościach optycznych, elektrycznych i mechanicznych umożliwiło naukowcom wytworzenie głośników i mikrofonów, które można przymocować do skóry.
Mówca użył napięcia elektrycznego prądu przemiennego do podgrzania matrycy srebrnego nanoprzewodu, która następnie wytworzyła fale dźwiękowe (dźwięk termoakustyczny) z powodu oscylacji wywołanych temperaturą w otaczającym powietrzu. Do praktycznej demonstracji wykorzystali komercyjny mikrofon do wykrywania i nagrywania dźwięku. Urządzenie głośnikowe przymocowane do skóry grało dobrze, a dźwięki były łatwo rozpoznawalne. Aby działać jako mikrofon, hybrydowe nanomembrany zostały wstawione pomiędzy elastyczne folie (mikrowzorowany polidimetylosiloksan) z małymi wzorami w strukturze przypominającej kanapkę. Może precyzyjnie wykrywać dźwięk i wibracje strun głosowych. Dzieje się tak z powodu napięcia tryboelektrycznego, które powstaje podczas kontaktu z elastycznymi foliami. To również zostało praktycznie przetestowane i działało sprawnie.
Taka cienka jak papier, rozciągliwa, przezroczysta technologia przyklejania skóry, która przekształca ludzką skórę w głośnik lub mikrofon, jest rzeczywiście interesująca dla klientów do celów rekreacyjnych. Technologia ta może być również przydatna w zastosowaniach komercyjnych. Na przykład konstrukcja mikrofonu mogłaby zostać zmodyfikowana, aby można go było używać do odblokowywania aktywowanych głosem systemów bezpieczeństwa dla smartfonów lub komputerów. Może być stosowany w przypadku osób niedosłyszących i niedosłyszących, do stosowania w czujnikach i konformalnych urządzeniach opieki zdrowotnej. Do użytku komercyjnego konieczna będzie poprawa wytrzymałości mechanicznej i wydajności urządzenia. To badanie wyznaczyło ścieżkę dla nowej generacji czujników i urządzeń do noszenia. Troska o bezpieczeństwo takich urządzeń do noszenia pozostaje. Chociaż dostępna jest bardzo niewielka literatura naukowa, która kompleksowo udowodniłaby szkodliwe działanie takich urządzeń, dobrze wiadomo, że urządzenia te emitują promieniowanie, zwłaszcza telefony komórkowe i połączenia Wi-Fi. Chodzi o to, że te urządzenia elektroniczne są noszone, więc mają bezpośredni kontakt z naszym ciałem. Istnieje możliwość, że dłuższa ekspozycja z tych urządzeń może powodować długotrwałe zagrożenie dla zdrowia osoby. Potrzebna jest większa świadomość zarówno ze strony producentów, jak i konsumentów, czy takie urządzenia zostały zaprojektowane z zachowaniem wszystkich prawidłowych procedur bezpieczeństwa.
***
{Możesz przeczytać oryginalną pracę naukową, klikając link DOI podany poniżej na liście cytowanych źródeł}
Źródło (s)
Kang S i in. 2018. Przezroczyste i przewodzące nanomembrany z ortogonalnymi srebrnymi układami nanoprzewodów do głośników i mikrofonów mocowanych na skórze. Postępy nauki. 4 ust. 8.
https://doi.org/10.1126/sciadv.aas8772
***
