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Altoparlanti e microfoni collegabili alla pelle

INGEGNERIA E TECNOLOGIAAltoparlanti e microfoni collegabili alla pelle

È stato scoperto un dispositivo elettronico indossabile che può attaccarsi al proprio corpo e fungere da altoparlante e microfono

La scoperta e la progettazione di dispositivi elettronici indossabili che possono essere indossati dai clienti sul proprio corpo è in aumento negli ultimi anni. Una tale tecnologia o gadget indossabile può essere collegato all'essere umano pelle e può, ad esempio, monitorare lo stato di salute o di forma fisica di un individuo. Tali "tracker per la salute o l'attività" e gli smartwatch sono ora prodotti da diversi attori tecnologici sul mercato e la loro popolarità è in aumento. Hanno piccoli sensori di movimento che consentono la sincronizzazione con i dispositivi mobili. Questi sono diventati parte della vita quotidiana delle persone.

Un altoparlante e un microfono che possono essere indossati!

Gli scienziati della Scuola di ingegneria energetica e chimica dell'UNIST hanno progettato un'innovativa tecnologia indossabile per la pelle umana che diventa un altoparlante "adesivo" e microfono. Questo materiale è una nanomembrana ibrida ultrasottile e trasparente (meno di 100 nanometri) di natura conduttiva. Questa nanomembrana può trasformarsi in a altoparlante che può essere collegato a qualsiasi dispositivo per produrre suoni. Il nanomembrane sono fondamentalmente strati di separazione sottili con spessore su scala nanometrica. Sono altamente flessibili, ultraleggeri e hanno un'adesione superiore grazie alla quale possono attaccarsi direttamente a qualsiasi tipo di superficie. Le nanomembrane normalmente disponibili sono soggette a lacerarsi e non mostrano conduttività elettrica e questo è il motivo per cui tali tecnologie emergenti sono state limitanti. Per aggirare queste limitazioni, i ricercatori hanno incorporato una matrice di nanofili d'argento all'interno di una nanomembrana polimerica trasparente. Un tale ibrido ha quindi la proprietà aggiuntiva di essere una parte conduttiva dall'essere ultrasottile, trasparente e nel complesso ha un aspetto discreto. La sottigliezza è notevole e significa che è 1000 volte più sottile di un singolo foglio di carta! Le proprietà aggiuntive facilitano un'interazione efficiente con superfici curve e dinamiche senza rotture o crepe. L'utilizzo di tali nanomembrane ibride che hanno notevoli proprietà ottiche, elettriche e meccaniche ha permesso ai ricercatori di fabbricare altoparlanti e microfoni che potrebbero essere attaccati alla pelle.

L'altoparlante ha utilizzato una tensione elettrica CA per riscaldare la matrice di nanofili d'argento che ha quindi prodotto onde sonore (suono termoacustico) dovute alle oscillazioni indotte dalla temperatura nell'aria circostante. Per una dimostrazione pratica, hanno utilizzato un microfono commerciale per rilevare e registrare il suono. Il dispositivo altoparlante attaccato alla pelle ha suonato bene e i suoni erano facilmente riconoscibili. Per funzionare come microfono, sono state inserite nanomembrane ibride tra film elastici (polidimetilsilossano micromodellato) con piccoli modelli in una struttura a sandwich. Potrebbe rilevare con precisione il suono e le vibrazioni delle corde vocali. Ciò accade a causa della tensione triboelettrica che si genera durante il contatto con i film elastici. Anche questo è stato praticamente testato e ha funzionato senza intoppi.

Una tecnologia così sottile come carta, estensibile e trasparente per l'applicazione sulla pelle, che converte la pelle umana in un altoparlante o in un microfono, è davvero interessante per i clienti per scopi ricreativi. Questa tecnologia può essere utile anche in applicazioni commerciali. Ad esempio, il design del microfono potrebbe essere modificato per essere utilizzato per sbloccare i sistemi di sicurezza ad attivazione vocale per smartphone o computer. Può essere utilizzato per persone con problemi di udito e parola, per l'uso in sensori e dispositivi sanitari conformi. Per l'uso commerciale, la durata e le prestazioni meccaniche del dispositivo dovranno essere migliorate. Questo studio ha aperto la strada alla nuova generazione di sensori e dispositivi indossabili. La preoccupazione per la sicurezza per tali dispositivi indossabili rimane. Sebbene sia disponibile pochissima letteratura scientifica per dimostrare in modo completo gli effetti dannosi di tali dispositivi, è risaputo che questi dispositivi emettono radiazioni, in particolare telefoni cellulari e connessioni Wi-Fi. È preoccupante che questi dispositivi elettronici siano indossati in modo che siano a diretto contatto con il nostro corpo. Esiste la possibilità che un'esposizione prolungata a questi dispositivi possa causare rischi per la salute a lungo termine per una persona. È necessaria una maggiore consapevolezza sia da parte dei produttori che dei consumatori sul fatto che tali dispositivi siano stati progettati seguendo tutte le corrette procedure di sicurezza.

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{Puoi leggere il documento di ricerca originale facendo clic sul collegamento DOI indicato di seguito nell'elenco delle fonti citate}

Fonte (s)

Kang Set et al. 2018. Nanomembrane trasparenti e conduttive con array di nanofili d'argento ortogonali per altoparlanti e microfoni attaccabili alla pelle. Anticipi Scienza. 4 (8).
https://doi.org/10.1126/sciadv.aas8772

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