隸屬于UNIST的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)展示了一種創(chuàng)新的可穿戴技術(shù)，可將您的皮膚變成揚(yáng)聲器。

這一突破由UNUN能源與化學(xué)工程學(xué)院的Hyunhyub Ko教授領(lǐng)導(dǎo)。這一新技術(shù)的創(chuàng)建部分是為了幫助聽(tīng)力和語(yǔ)言障礙，可以進(jìn)一步探索各種潛在應(yīng)用，如可穿戴物聯(lián)網(wǎng)傳感器和保形保健設(shè)備。

在該研究中，研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了具有納米級(jí)厚度的超薄，透明和導(dǎo)電的混合納米膜，由嵌入聚合物基質(zhì)中的正交銀納米線陣列組成。然后，他們通過(guò)將納米膜制成揚(yáng)聲器來(lái)展示他們的納米膜，這種揚(yáng)聲器可以附著在幾乎任何東西上以產(chǎn)生聲音。研究人員還推出了一種類似的設(shè)備，充當(dāng)麥克風(fēng)，可以連接到智能手機(jī)和計(jì)算機(jī)，以解鎖語(yǔ)音激活的安全系統(tǒng)。

納米膜(NM)是具有納米級(jí)厚度的分子薄的分離層。聚合物NM由于其突出的優(yōu)點(diǎn)，例如極端的柔韌性，超輕的重量和優(yōu)異的粘合性而引起了相當(dāng)大的關(guān)注，因?yàn)樗鼈兛梢灾苯痈街趲缀跞魏伪砻嫔?。然而，它們?nèi)菀姿毫巡⑶覜](méi)有導(dǎo)電性。

研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)在基于聚合物的納米膜內(nèi)嵌入銀納米線網(wǎng)絡(luò)解決了這些問(wèn)題。這樣就可以演示皮膚可連接且不易察覺(jué)的揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)。

“我們的超薄，透明和導(dǎo)電混合NM可以促進(jìn)與曲線和動(dòng)態(tài)表面的共形接觸，而不會(huì)產(chǎn)生任何破裂或破裂，”Saewon Kang在該研究的第一作者UNIST能源與化學(xué)工程博士項(xiàng)目中說(shuō)。

他補(bǔ)充說(shuō)：“這些層能夠檢測(cè)由聲音對(duì)應(yīng)的摩擦電壓信號(hào)產(chǎn)生的聲音和聲音振動(dòng)，可以進(jìn)一步探索各種潛在應(yīng)用，如聲音輸入/輸出設(shè)備。”

使用混合NM，研究團(tuán)隊(duì)制造了可附著在皮膚上的NM揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)，由于其出色的透明度和保形接觸能力，因此外觀不顯眼。這些可佩戴的揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)是薄紙，但仍然能夠傳導(dǎo)聲音信號(hào)。

“我們研究的最大突破是開(kāi)發(fā)出具有納米級(jí)厚度，小于100納米的超薄，透明和導(dǎo)電的混合納米膜，”Ko教授說(shuō)。“納米膜具有出色的光學(xué)，電學(xué)和機(jī)械性能，可以演示皮膚可附著且難以察覺(jué)的揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)。”

可附著皮膚的NM揚(yáng)聲器通過(guò)周圍空氣的溫度引起的振蕩發(fā)出熱聲聲音而工作。當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體并產(chǎn)生熱量時(shí)發(fā)生的周期性焦耳加熱導(dǎo)致這些溫度振蕩。它作為一種可伸縮，透明且可皮膚連接的揚(yáng)聲器而備受矚目。

可穿戴式麥克風(fēng)是傳感器，連接到揚(yáng)聲器的頸部，甚至可以感知聲帶的振動(dòng)。該傳感器通過(guò)將透明導(dǎo)電納米纖維的振蕩產(chǎn)生的摩擦力轉(zhuǎn)換成電能來(lái)進(jìn)行操作。對(duì)于麥克風(fēng)的操作，將混合納米膜插入具有微小圖案的彈性膜之間，以基于與彈性膜接觸產(chǎn)生的摩擦電壓精確地檢測(cè)聲帶的聲音和振動(dòng)。

“對(duì)于商業(yè)應(yīng)用，納米球的機(jī)械耐久性以及揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)的性能應(yīng)該進(jìn)一步提高，”高教授說(shuō)。