可穿戴技術(shù)正在朝著遠(yuǎn)超Apple Watch和FitBits的方向發(fā)展。科學(xué)家們將褲子、T恤衫和夾克衫重新設(shè)想為可具有多種用途，他們發(fā)明了一種能夠檢測(cè)并產(chǎn)生聲音的“聲學(xué)織物”。

由這種材料制成的衣服將有可能可以通過(guò)接收我們皮膚上的振動(dòng)來(lái)持續(xù)監(jiān)測(cè)我們的心臟或呼吸頻率，為我們提供接聽電話和通過(guò)我們的服裝進(jìn)行溝通的選擇并作為一種助聽器來(lái)幫助那些有聽力損失的人在嘈雜的環(huán)境中穿梭。

來(lái)自新加坡南洋理工大學(xué)的助理教授、這項(xiàng)研究的論文第一作者Wei Yan表示，這種織物還可以跟航天器的皮膚結(jié)合以傾聽太空塵埃，或嵌入建筑物來(lái)檢測(cè)裂縫或應(yīng)變，“它甚至還可以被編織成一張智能網(wǎng)來(lái)監(jiān)測(cè)海洋中的魚類。”

智能織物產(chǎn)品就這個(gè)全新的聲學(xué)布，是相對(duì)較新的工程努力，在過(guò)去幾年里一直在發(fā)展。如我們已經(jīng)看到像變色衣服和能像人類皮膚一樣“出汗”的材料的興起。這些都涉及創(chuàng)新技術(shù)，如智能手機(jī)應(yīng)用的兼容性和復(fù)雜的微流體平臺(tái)。

以下為這種跟聲音有關(guān)的新材料的工作原理：

一種由壓電材料制成的柔性纖維--一種對(duì)電信號(hào)敏感的物質(zhì)--被編織在織物中。雖然我們穿的衣服可以接收到我們附近的聲音振動(dòng)，但我們無(wú)法真正感知到它們，因?yàn)槁÷÷暿窃诩{米尺度上運(yùn)作的。而這正是該研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)的纖維的作用。它捕捉這些微小的振動(dòng)，并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，然后記錄在一個(gè)設(shè)備上供以后檢查。研究人員指出，他們的設(shè)計(jì)靈感來(lái)自于人類耳朵的工作方式，這涉及到一個(gè)類似的振動(dòng)到信號(hào)的轉(zhuǎn)換過(guò)程，不過(guò)它需要一個(gè)額外的步驟來(lái)處理壓力。

測(cè)試一個(gè)交互式服裝

作為原理證明，該團(tuán)隊(duì)將用這種特殊纖維編織的服裝暴露在一系列聲音振動(dòng)中。結(jié)果它成功地將振動(dòng)--人類無(wú)法辨別的振動(dòng)--轉(zhuǎn)換成適當(dāng)?shù)碾娦盘?hào)。

該項(xiàng)研究的論文共同作者、麻省理工學(xué)院的一名研究員Grace Noel在一份聲明中介紹稱：“這表明膜上纖維的性能可跟手持式麥克風(fēng)媲美。在另一方面，該團(tuán)隊(duì)還決定看看這種織物是否可以被反向設(shè)計(jì)，進(jìn)而不僅可以檢測(cè)聲音振動(dòng)并將其轉(zhuǎn)換為可用的電氣數(shù)據(jù)，還可以作為揚(yáng)聲器操作將電氣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換回我們可以聽到的振動(dòng)?！?/p>

為此，研究人員錄制了一串話并將錄音輸入到纖維中，與此同時(shí)還對(duì)其施加了電壓功率。結(jié)果是，這款服裝接收了電信號(hào)并以相反的方式進(jìn)行了轉(zhuǎn)換--播放我們的耳朵可以檢測(cè)到的聲音振動(dòng)。不過(guò)該團(tuán)隊(duì)并沒(méi)有就此止步。他們展開了更多的實(shí)驗(yàn)，以真正了解這種織物可以延伸到什么程度。有兩個(gè)實(shí)驗(yàn)特別值得注意：

第一個(gè)實(shí)驗(yàn)是研究人員將織物縫在一件襯衫的背面，然后他們?cè)谝愿鞣N姿勢(shì)站立時(shí)拍打他們的手。這個(gè)想法是要看看布板是否能接收到聲音來(lái)自哪個(gè)方向。結(jié)果它做到了。Noel說(shuō)道：“在3米遠(yuǎn)的地方，布料能夠探測(cè)到1度以內(nèi)的聲音角度。”

第二個(gè)實(shí)驗(yàn)是，研究小組將一根纖維縫制在襯衫的內(nèi)襯上并覆蓋在胸部區(qū)域，然后讓一名健康的志愿者穿上這件衣服。正如預(yù)期的那樣，它準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)了志愿者的心跳。令人震驚的是，該研究指出，幾乎任何用這種纖維織成的織物都不會(huì)變得沉重或充滿松軟的電線。

研究報(bào)告的論文共同作者Elizabeth Meiklejohn在一份聲明中指出：“它的感覺(jué)幾乎就像一件輕便的夾克--比牛仔褲輕，但比禮服襯衫重?！睋?jù)悉，她是羅德島設(shè)計(jì)學(xué)院的一名研究生，用標(biāo)準(zhǔn)織布機(jī)編織了這種織物。

而更重要的是。這種材料可以機(jī)洗。

來(lái)自麻省理工學(xué)院的研究員兼這項(xiàng)研究的論文共同作者Yoel Fink稱：“這項(xiàng)研究的成果為織物提供了一種傾聽我們身體和周圍環(huán)境的新方式。”