Непрекъснатото развитие на технологията за производство на влакна направи възможно изследването на по-широк спектър от приложения на традиционните тъкани. В природата влакната често играят роля в предаването на звук. В човешката слухова система, например, тъпанчето, което е отговорно за разрешаването на несъответствието в акустичния импеданс между въздуха в ушния канал и течността във вътрешното ухо, е изградено от високомодулни влакна. Тъпанчето преобразува звуковото налягане в механични вибрации в костите на средното ухо, които след това се предават на кохлеята във вътрешното ухо. В кохлеята снопчета от влакна, подобни на власинки, се отклоняват, като в крайна сметка превръщат механичните вибрации в електрически сигнали, които се приемат от нервната система.

Вдъхновен от механизма на проводимост, чрез който слуховата система преобразува звуковото налягане в механични вибрации, а след това механичните вибрации в електрически сигнали, и от значението на влакната в слуховата система, екипът на професор Йоел Финк от MIT проектира акустична тъкан. За разлика от сложната триизмерна структура на слуховата система, тъканта е плоска, състояща се от тъканна матрица с вплетени в нея влакнести сензори. Тъканната матрица може ефективно да преобразува звуковото налягане в механични вибрации, подобно на тъпанчето, а влакнестият сензор може да преобразува механичните вибрации в електрически сигнали, подобно на кохлеята.

Установено е, че енергията на деформация, генерирана от механични вибрации, може да бъде концентрирана и разпределена ефективно в сърцевината на влакното. Асиметричната структура на влакното позволява на влакното да произвежда по-голямо напрежение по време на деформация. Поради това изследователският екип използва технология за термично изтегляне, базирана на производство на влакна, за да произведе голям брой влакна, съставени от шест материала за сензора, включително сърцевина, съставена от керамични частици P(VDF-TrFe) и бариев пиезоелектричен титанат (BaTiO3), електрод, съставен от нановъглероден прах и полиетилен, електрод от медна тел и SEBS еластомер.

За да приготвим високочувствителни акустични тъкани, ние проектирахме тъкан, състояща се от памучна прежда (основа) и високомодулен Twaron филамент (утък), а след това директно втъкани термоизтеглени влакна в тъканната основа, като контрола на чиста памучна тъкан със същия размер. Накрая беше установено, че акустичният отклик на Twaron/памучната тъкан е много по-висок от този на чистата памучна тъкан. При същата звукова честота, Twaron/памучната тъкан има нисък порядък на механични вибрации, което кара влакното да произвежда по-висока амплитуда на вибрации и деформация на огъване само в една посока. Освен това, след 10 цикъла на машинно пране, електрическите и акустичните свойства все още могат да се запазят.

Втъкан е акустичен плат Twaron/памук в дреха, която точно открива посоката на източника на звук. Насоченото наблюдение на източниците на звук може да бъде много полезно за хора, носещи слухови апарати, обещавайки да елиминира фоновия шум, като същевременно им позволява да чуват само звуци в определена посока, както и за правоприлагащите органи, които се стремят да открият източника на стрелба. Освен това, в областта на биомедицината, дрехата може да функционира като стетоскоп, предоставяйки ново решение за удобно, непрекъснато, в реално време и дългосрочно наблюдение на човешкото сърдечно и дихателно здраве.

В допълнение към усещането на звук, тъканта може също така да възпроизвежда звукови звуци. Двете ризи позволяват двупосочна акустична комуникация, със съчетана форма на вълната във времевата област и честотен спектър между предаваната и приеманата реч. Това е благоприятно за осъществяване на акустична комуникация между човек и има добри перспективи за приложение при глухи или трудночуващи хора, скрита комуникация и дори подводна комуникация.

(Източник: Официален акаунт на китайския текстилен лидер)