機能性繊維を使用すると、シャツは貴重なマイクになります

マサチューセッツ工科大学のYoelFink教授は、生地は液体のように振る舞うと言います。これは、おそらくデザイナーが衣服の「流れ」にさえ言及する理由を説明しています。

「私たちが着ている生地には小さな波が通り抜けています」とMITの材料科学教授であるフィンクは言いました。 「小さすぎるため、表示されません。」

Finkと、ロードアイランドスクールオブデザインを含む複数の大学のチームが、これらの小さな波を捉える素材を作成しました。

機能的な圧電ファイバは、曲げられると、信号処理と貴重なデータの出力を可能にする電圧を生成します。センシング資料からの情報は、いつかウェアラブル補聴器、通信する衣服、バイタルサインを追跡する衣服をサポートする可能性があります。

「機能性繊維が数本あることで、生地全体が新しい意味を帯びることができます」とフィンク氏は TechBriefsに語りました。

ファブリックベースのマイクの作り方

材料は、プリフォームの長方形の「ブロック」として始まります–ほぼ厚いマーカーのサイズです。プリフォームを加熱したら、タフィースタイルで長いストリップに引っ張ることができます。

Finkと研究者グループは、吊り下げられたマイラーシートにセンサーを取り付けて、ファイバーの音響感度をテストしました。エンジニアはレーザーを使用して、近くのスピーカーから再生される音に応じて、シートの振動、ひいてはファイバーの振動を測定しました。

テストサウンドには、静かな図書館から騒がしい道路まで、さまざまな環境が含まれていました。ファイバーが振動し、再生される音に比例した電流が発生しました。

次に、チームは従来の糸で繊維を織り、ドレープ可能で洗濯機で洗える生地のパネルを作成しました。

「デニムよりは軽いが、ドレスシャツよりは重い、ほぼ軽量のジャケットのように感じます」と、ロードアイランドデザインスクール（RISD）の研究者エリザベスメイクレジョンは述べています。 、標準の織機を使用して生地を織った人。

Meiklejohnは、MITのポスドクとしてファイバーの開発を支援した筆頭著者のWei Yan、Prof。Fink、およびMIT、ケースウエスタンリザーブ大学、ウィスコンシン大学マディソン校、および米国陸軍環境医学研究所。

「私を常に驚かせてきた、研究を進めるための学生、ポスドク、スタッフの献身は、パンデミックの間に行われたこの研究に特に関係があります」とフィンクは言いました。

以下の簡単なQ＆Aで、フィンクは未来が布地にあると考える理由を説明し、「ガラスの箱に入ったコンピューター」の時代は数えられています。

技術概要 ：私の感覚では、スマートな服は必ずしも流行しているわけではないのに、なぜそうだと思いますか？

教授ヨエル・フィンク： まだ存在していないと思いますので、なかなかうまくいきませんでした！

人々はこの分野をウェアラブルと呼んでいますが、ウェアラブルは私たちが身に着けていないものの言葉であることを指摘しておきます。テクノロジー、エンジニアリング、そしてファブリック（真のファブリックとファイバー）を取得して特別なことを行う方法の科学でさえ、今や出現したばかりです。その未来は今起こっています。

時計や装身具などを身につけるというアイデアは、いわゆるウェアラブルの視野を制限する採用のハードルを満たしていると思います。

技術概要 ：では、これらのウェアラブルの欠点は何だと思いますか？

教授ヨエル・フィンク： 一番は便利さと関係があります。できるだけ少ない量で歩き回ることを好むと思います。 2番目は美学と関係があります。彼らはあまり美的ではありません。 3つ目はバリュープロポジションです。それらは、たとえば、最終的に布地がもたらすと私たちが考える健康上の利点を実際に提供することはできません。これらの3つの点については、改善の余地があります。

技術概要 ：機能性繊維を着用するとどのように感じますか？

教授ヨエル・フィンク： 重要なのは、生地自体への干渉を最小限に抑えることです。つまり、通常の生地と同じように見えるようにすることです。その点で、テクノロジーは本質的に知覚できないか、透過的です。したがって、このシャツを見て「OK、このシャツはマイクであるか、このシャツにメモリがあるか、このシャツは計算を実行できる」と言うことはできません。これは、テクノロジーが実際にファイバーレベルであるためです。

ここで話していることは、とりわけテクノロジーの美学を変えているということを理解することが重要だと思います。 「ああ、マイクはこの美の対象だ」と言うことは決してないでしょう。マイクをホストしている美術館はありませんよね？それらはかなり魅力のないオブジェクトですが、布製のマイクを見せたら、「なんてことだ、これは本当に美的かもしれない」と言うでしょう。テクノロジーのようには見えませんが、実際にはテクノロジーです。

技術概要 ：では、着用者に役立つ方法で繊維の「レポート」をどのように表示しますか？

教授ヨエル・フィンク： 現在の場所：このファイバーを回路に接続します。回路は情報を取得してデジタル形式に変換し、信号処理を可能にします。 1年前、私たちはデジタルファイバーについて語った論文を発表しました 。そのファイバーは、アナログの信号を受け取り、基本的にデジタル情報を保存できるように変換することができます。それはメモリとコンピュータプログラムを持っています。つまり、今、あなたは何かを測定できるファイバーを取り、それを保存して分析できる別のファイバーを持っています。これらを組み合わせると、ファブリックがどのようにコンピューターになるかがわかります。そしてそれが私たちが目指していることです。今はまだそこにいませんが、それほど遠くはありません。

技術概要 ：ファブリックマイクにはどのような初期のアプリケーションを想定していますか？

教授ヨエル・フィンク： 私たちの繊維や布地は、ある意味で私たちの生活のサウンドトラックを捉えています。心臓が鼓動するたび、息を吸うたび、腕を曲げるたび、歩くたび、関節が動くたび、血液が流れるたびに、音が鳴ります。ファブリックはそのすべてをキャプチャします。その音はすべて布地に入り込み、日中に失われます。

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ですから、ここで私たちがやろうとしているのは、「私たちの生活のサウンドトラックを私たちが利用できるようにできるでしょうか？」ということです。私たちは自分の心に耳を傾けることができます。これは心臓の電気信号を聞いていません。これは心そのものに耳を傾けています。心臓はポンプであり、私たちはバルブとそのポンプの動作を聞いています。電気信号は全体像を伝えるものではありません。

2番目の部分：今、心臓の問題を抱えている人口の一部があります。人生のある時点で妊娠する人口の大部分がいます。そして、私たちが話していることの1つは、胎児を監視し、胎児のコミュニケーションの仕方に耳を傾ける方法です。音や動き、そして心を通してです。胎児の心に耳を傾けることができることは、彼らの健康と幸福についての途方もない情報を私たちに与えるでしょう。

最後になりましたが、聴覚障害のあるグループ、つまり私たち全員です。私たちは皆、最終的には聴覚障害を抱えることになります。補聴器は、騒がしい環境ではなく、静かな環境で機能します。

私たちが2つの耳と2つの目を持っている理由は、それが私たちに深みと方向性の感覚を与えることを可能にするからです。聴覚については、バーがはるかに大きい場合でも、バーに座って話している相手の話を聞くことができます。布に複数の繊維を入れることで、音の方向を識別できることを紙に示します。これは、補聴器を持っていて、それらの補聴器に方向性を与えたいと考えている人々にとって、本当に変革をもたらす可能性があると考えています。

技術概要 ：次は何ですか？

教授ヨエル・フィンク ：それはファブリックコンピューティングと呼ばれています！

現在、MITでComputing Fabricsというコースを教えています。ここでは、計算の世界とファブリックの世界がどのように収束しているかを示しています。これは、私たち全員の将来に多大な影響を与えると思います。私たちのポケットや手帳のガラスの箱に入ったコンピューターや電話の時代は数えられています。コンピューティングの未来はファブリックにあります。

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