Felfedeztek egy hordható elektronikus eszközt, amely az ember testéhez csatlakozik, és hangszóróként és mikrofonként is funkcionál
A vásárlók által a testükön viselhető, hordható elektronikai eszközök felfedezése és tervezése az elmúlt években egyre terjed. Egy ilyen hordható technológia vagy kütyü az emberhez köthető bőr és például nyomon követheti az egyén egészségi állapotát vagy edzettségi állapotát. Ilyen „egészség- vagy aktivitáskövetőket” és okosórákat ma már számos technológiai szereplő gyárt a piacon, és népszerűségük egyre növekszik. Kis mozgásérzékelőkkel rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik a mobileszközökkel való szinkronizálást. Ezek az emberek mindennapi életének részévé váltak.
Hordható hangszóró és mikrofon!
A UNIST energetikai és vegyészmérnöki karának tudósai innovatív, hordható technológiát fejlesztettek ki az emberi bőr számára, amely „ragasztható” hangszóróvá és mikrofon. Ez az anyag egy ultravékony, átlátszó hibrid nanomembrán (kevesebb, mint 100 nanométer), amelyek vezetőképesek. Ez a nanomembrán átalakulhat a hangszóró amely bármilyen eszközhöz csatlakoztatható hang előállításához. A nanomembránok alapvetően vékony, nanoméretű elválasztó rétegek. Rendkívül rugalmasak, ultrakönnyűek és kiváló tapadóképességgel rendelkeznek, aminek köszönhetően bármilyen típusú felületre közvetlenül rögzíthetők. A rutinszerűen elérhető nanomembránok hajlamosak a szakadásra, és nem mutatnak elektromos vezetőképességet, és ez az oka annak, hogy az ilyen feltörekvő technológiák korlátozzák. E korlátok megkerülésére a kutatók egy ezüst nanoszál mátrixot ágyaztak be egy átlátszó polimer nanomembránba. Egy ilyen hibridnek megvan az a további tulajdonsága, hogy vezetőképes alkatrész: ultravékony, átlátszó és összességében nem feltűnő megjelenésű. A vékonyság figyelemre méltó, és azt jelenti, hogy 1000-szer vékonyabb, mint egyetlen papírlap! A további tulajdonságok lehetővé teszik a hatékony interakciót az ívelt és dinamikus felületekkel, szakadás vagy repedés nélkül. Az ilyen, figyelemre méltó optikai, elektromos és mechanikai tulajdonságokkal rendelkező hibrid nanomembránok használata lehetővé tette a kutatóknak, hogy hangszórókat és mikrofonokat készítsenek, amelyek a bőrre rögzíthetők.
A hangszóró váltakozó áramú elektromos feszültséget használt az ezüst nanovezeték mátrix felmelegítésére, amely aztán hanghullámokat (termoakusztikus hangot) keltett a környező levegő hőmérséklet-indukált oszcillációi miatt. Gyakorlati bemutatóként kereskedelmi mikrofont használtak a hang észlelésére és rögzítésére. A bőrre erősített hangszóró jól játszott, a hangok pedig könnyen felismerhetők voltak. A mikrofonként való működés érdekében hibrid nanomembránokat helyeztek el rugalmas fóliák (mikromintás polidimetil-sziloxán) közé, kis mintázattal, szendvicsszerű szerkezetben. Pontosan képes érzékelni a hangszálak hangját és rezgését. Ez a triboelektromos feszültség miatt következik be, amely a rugalmas filmekkel való érintkezés során keletkezik. Ezt is gyakorlatilag tesztelték és zökkenőmentesen működött.
Egy ilyen papírvékony, nyújtható, átlátszó, bőrre rögzíthető technológia, amely az emberi bőrt hangszóróvá vagy mikrofonná alakítja, valóban érdekes a vásárlók számára rekreációs célokra. Ez a technológia kereskedelmi alkalmazásokban is hasznos lehet. Például a mikrofon kialakítása módosítható az okostelefonok vagy számítógépek hangvezérelt biztonsági rendszereinek feloldására. Használható hallás- és beszédsérültek számára, érzékelőkben és konform egészségügyi eszközökben. Kereskedelmi használatra az eszköz mechanikai tartósságát és teljesítményét javítani kell. Ez a tanulmány meghatározta a hordható érzékelők és eszközök új generációjának útját. Az ilyen hordható eszközök biztonsága továbbra is fennáll. Bár nagyon kevés tudományos irodalom áll rendelkezésre az ilyen eszközök káros hatásainak átfogó bizonyítására, jól ismert, hogy ezek az eszközök sugárzást bocsátanak ki, különösen a mobiltelefonok és a Wi-Fi kapcsolatok. Aggodalomra ad okot, hogy ezeket az elektronikus eszközöket úgy viselik, hogy közvetlen érintkezésben vannak testünkkel. Fennáll annak lehetősége, hogy ezeknek az eszközöknek a hosszan tartó expozíciója hosszú távú egészségügyi kockázatot jelenthet egy személy számára. Mind a gyártóknak, mind a fogyasztóknak nagyobb tudatosságra van szükségük arról, hogy az ilyen eszközöket az összes megfelelő biztonsági eljárás betartásával tervezték-e.
***
{Az eredeti kutatási cikket a hivatkozott forrás(ok) listájában lent található DOI linkre kattintva olvashatja el}
Forrás (ok)
Kang S et al. 2018. Átlátszó és vezetőképes nanomembránok ortogonális ezüst nanoszálas tömbökkel bőrre rögzíthető hangszórókhoz és mikrofonokhoz. Tudomány előlegek. 4. (8) bekezdése alapján.
https://doi.org/10.1126/sciadv.aas8772
***
