Футболка с ушами: Ученые разработали ткань, которая может отслеживать ваш сердечный ритм в режиме реального времени

Забудьте о новейших Apple Watch или Fitbit, сейчас ученые разрабатывают футболку, которая может «слышать» ваше сердцебиение и отслеживать сердечный ритм в режиме реального времени.

Она была создана с использованием «акустической ткани», которая работает как микрофон, сначала преобразуя звук в механические вибрации, а затем в электрические сигналы, подобно тому, как слышат наши уши.

По словам инженеров из Массачусетского технологического института и Школы дизайна Род-Айленда (RISD), ткань, вплетенная в подкладку рубашки, может улавливать едва уловимые особенности сердцебиения владельца.

Никаких подробностей о том, сколько это может стоить, не сообщается, поскольку идея все еще находится в стадии разработки.

Волокно ткани изготовлено из «пьезоэлектрического» материала, который при сгибании генерирует электрический сигнал, что позволяет футболке преобразовывать звуковые колебания в электрические сигналы.

«Эта ткань может незаметно соприкасаться с кожей человека, позволяя пользователям контролировать состояние своего сердца и дыхания удобным, непрерывным образом в режиме реального времени и в долгосрочной перспективе», — сказал ведущий автор Вэй Ян из Массачусетского технологического института.

Его команда черпала вдохновение в слуховой системе человека, чтобы создать тканевое «ухо», которое было бы мягким, прочным, удобным и способным обнаруживать звук.

Слышимый звук распространяется по воздуху в виде слабых волн давления.

Когда эти волны достигают нашего уха, чувствительный и сложный трехмерный орган, барабанная перепонка, использует круговой слой волокон для преобразования волн давления в механические колебания.

Эти вибрации проходят через мелкие кости во внутреннее ухо, где улитка преобразует волны в электрические сигналы, которые воспринимаются и обрабатываются мозгом.

Все ткани вибрируют в ответ на слышимые звуки, но эти вибрации измеряются нанометрами — они слишком малы, чтобы их можно было ощутить.

Чтобы улавливать эти незаметные сигналы, исследователи создали гибкое волокно, которое при вплетении в ткань изгибается вместе с тканью, как морские водоросли на поверхности океана.

Она может захватывать звуки в децибелах и определять точное направление внезапных звуков, таких как хлопки в ладоши.

Волокна также могут генерировать звук, например запись произносимых слов, который может обнаружить другая ткань.

Ян, который сейчас является доцентом Наньянского технологического университета в Сингапуре, добавил: «Надев акустическую одежду, вы можете говорить через нее, отвечать на телефонные звонки и общаться с другими людьми».

Дизайн исследователей включает в себя специальное электрическое волокно, которое вплетено в нити ткани и может преобразовывать волны давления на слышимых частотах в механические вибрации.

«Это похоже на легкую куртку — легче джинсовой ткани, но тяжелее классической рубашки», — говорит соавтор Элизабет Мейкледжон, аспирантка RISD, которая ткала ткань на стандартном ткацком станке.

Она пришила одну панель к задней части рубашки, и команда проверила чувствительность ткани к направленному звуку, хлопая в ладоши, стоя под разными углами к рубашке.

Исследователи предполагают, что направленная звукопоглощающая ткань может помочь людям с потерей слуха настроиться на динамик в шумной обстановке.

Команда также пришила одно волокно к внутренней подкладке рубашки, прямо над областью груди, и обнаружила, что оно точно определяет сердцебиение.

В дополнение к мониторингу собственного сердцебиения соавтор исследования Йоэль Финк из Массачусетского технологического института видит возможности включения акустической ткани в одежду для беременных, чтобы помочь контролировать сердцебиение плода.

В дополнение к слуховым аппаратам, одежде, которая общается, и одежде, которая отслеживает жизненные показатели, команда видит приложения, выходящие за рамки одежды.

«Оно может быть интегрирована с обшивкой космического корабля для прослушивания (накопления) космической пыли или встроена в здания для обнаружения трещин или деформаций», — сказал Ян.

«Его можно даже вплести в умную сеть для наблюдения за рыбой в океане. Волокно открывает широкие возможности».

Финк добавил: «Результаты этого исследования предлагают буквально новый способ для тканей слушать наше тело и окружающую среду».