Инновационная футболка умеет следить за пульсом (8 фото + 1 видео)

Apple Watch - вчерашний день! Ученые из США разработали 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, работая примерно так же, как человеческий слух.
По словам создателей новинки - инженеров из Массачусетского технологического института и Школы дизайна Род-Айленда (RISD), ткань, вплетенная в подкладку рубашки, может улавливать едва уловимые особенности сердцебиения владельца.

Пока, однако, создатели не раскрывают даже примерную стоимость новинки, признаваясь, что пока она все еще находится на стадии доработки.

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, в режиме реального времени и в долгосрочной перспективе», — сказал ведущий автор разработки Вэй Ян из Массачусетского технологического института.

Команда создателей новинки 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. 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 косточки слуховой системы 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 уловить эти незаметные сигналы, исследователи создали гибкое волокно, которое при вплетении в ткань изгибается вместе с ней. Он может захватывать звуки - от неслышных до самых громких - и определять точное направление внезапных звуков. Волокно также может быть преобразовано таким образом, чтобы генерировать звук, например запись произносимых слов, которую может обнаружить аналогичная ткань. Вэй Ян, доцент Наньянского технологического университета в Сингапуре, добавил: «Надев акустическую одежду, вы можете говорить через нее, отвечать на телефонные звонки и общаться с другими людьми».

Основа революционных свойств инновационной футболки - специальное электрическое волокно, которое вплетено в нити ткани и может преобразовывать волны давления на слышимых частотах в механические вибрации. Она может определять направление, откуда исходит звук, облегчить двустороннюю связь между двумя людьми, каждый из которых одет в акустическую ткань, и следить за частотой сердечных сокращений, когда ткань касается кожи. «Это похоже на легкую куртку — легче джинсовой ткани, но тяжелее классической рубашки», — говорит соавтор исследования 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 под разными углами к рубашке.

Исследователи полагают, 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 здорового добровольца. 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.

Одежда из инновационной ткани может стать носимым слуховым аппаратам, инструментом общения и контролером, отслеживающим жизненные показатели. Но команда исследователей видит для своего изобретения и иные способы применения, выходящие за рамки одежды. «Волокно может быть интегрировано в обшивку космического корабля для прослушивания звуков и накопления космической пыли или встроено в здания для обнаружения трещин или деформаций, — говорит Вэй Ян. - Его можно даже вплести в умную сеть для наблюдения за рыбой в океане. Волокно открывает широкие возможности».
«Результаты этого исследования предлагают инновационный способ с помощью ткани слушать наше тело и окружающую среду», - резюмируют исследователи.