ADVERTENTIE

Op de huid te bevestigen luidsprekers en microfoons

ENGINEERING & TECHNOLOGIEOp de huid te bevestigen luidsprekers en microfoons

Er is een draagbaar elektronisch apparaat ontdekt dat zich aan het lichaam kan hechten en als luidspreker en microfoon kan fungeren

Het ontdekken en ontwerpen van draagbare elektronische apparaten die door klanten op hun lichaam kunnen worden gedragen, is de afgelopen jaren in opkomst. Zo'n draagbare technologie of gadget kan aan de mens worden bevestigd huid en kan bijvoorbeeld de gezondheids- of fitnessstatus van een persoon volgen. Dergelijke 'health of activity trackers' en smartwatches worden nu door verschillende technologiespelers op de markt vervaardigd en hun populariteit neemt toe. Ze hebben kleine bewegingssensoren die synchroniseren met mobiele apparaten mogelijk maken. Deze zijn een onderdeel geworden van het dagelijks leven van mensen.

Een speaker en microfoon die gedragen kan worden!

Wetenschappers van UNIST's School of Energy and Chemical Engineering hebben een innovatieve draagbare technologie voor de menselijke huid ontworpen die een 'plakbare' luidspreker wordt en microfoon. Dit materiaal is een ultradunne, transparante hybride nanomembranen (minder dan 100 nanometer) die van nature geleidend is. Dit nanomembraan kan veranderen in een luidspreker die aan elk apparaat kan worden bevestigd om geluid te produceren. De nanomembranen zijn in feite dunne scheidingslagen met een dikte op nanoschaal. Ze zijn zeer flexibel, ultralicht in gewicht en hebben een superieure hechting waardoor ze direct op elk type oppervlak kunnen worden bevestigd. Normaal verkrijgbare nanomembranen zijn gevoelig voor scheuren en vertonen geen elektrische geleidbaarheid en dit is de reden dat dergelijke opkomende technologieën beperkend zijn. Om deze beperkingen te omzeilen, hebben onderzoekers een zilveren nanodraadmatrix ingebed in een transparant polymeer nanomembraan. Zo'n hybride heeft dan de extra eigenschap dat het geleidend is, niet ultradun, transparant en over het algemeen onopvallend van uiterlijk. De dunheid is opmerkelijk en betekent dat het 1000 keer dunner is dan een enkel vel papier! De extra eigenschappen vergemakkelijken een efficiënte interactie met gebogen en dynamische oppervlakken zonder scheuren of barsten. Door gebruik te maken van dergelijke hybride nanomembranen die opmerkelijke optische, elektrische en mechanische eigenschappen hebben, konden onderzoekers luidsprekers en microfoons maken die op de huid konden worden bevestigd.

De spreker gebruikte een elektrische wisselspanning om de zilveren nanodraadmatrix te verwarmen, die vervolgens geluidsgolven (thermo-akoestisch geluid) produceerde als gevolg van temperatuur-geïnduceerde oscillaties in de omringende lucht. Voor praktische demonstratie gebruikten ze een commerciële microfoon om het geluid te detecteren en op te nemen. Het luidsprekerapparaat dat op de huid was bevestigd, speelde goed en geluiden waren gemakkelijk herkenbaar. Om als microfoon te werken, werden hybride nanomembranen ingevoegd tussen elastische films (polydimethylsiloxaan met micropatroon) met kleine patronen in een sandwichachtige structuur. Het kon geluid en trillingen van stembanden met precisie detecteren. Dit gebeurt vanwege de tribo-elektrische spanning die wordt gegenereerd tijdens contact met de elastische films. Dit werd ook praktisch getest en werkte soepel.

Zo'n flinterdunne, rekbare, transparante skin-attachable technologie die de menselijke huid omzet in een luidspreker of microfoon is inderdaad interessant voor klanten voor recreatieve doeleinden. Deze technologie kan ook nuttig zijn in commerciële toepassingen. Het ontwerp van de microfoon kan bijvoorbeeld worden aangepast om te worden gebruikt om spraakgestuurde beveiligingssystemen voor smartphones of computers te ontgrendelen. Het kan worden gebruikt voor slechthorenden en spraakstoornissen, voor gebruik in sensoren en conforme medische apparaten. Voor commercieel gebruik moeten de mechanische duurzaamheid en prestaties van het apparaat worden verbeterd. Deze studie heeft de weg vrijgemaakt voor een nieuwe generatie draagbare sensoren en apparaten. De zorg voor de veiligheid van dergelijke draagbare apparaten blijft. Hoewel er zeer weinig wetenschappelijke literatuur beschikbaar is om de schadelijke effecten van dergelijke apparaten volledig te bewijzen, is het algemeen bekend dat deze apparaten straling uitzenden, met name mobiele telefoons en wifi-verbindingen. Het is zorgwekkend dat deze elektronische apparaten zo worden gedragen dat ze in direct contact staan ​​met ons lichaam. Er bestaat een mogelijkheid dat langdurige blootstelling aan deze apparaten langdurige gezondheidsrisico's voor een persoon kan veroorzaken. Er is meer bewustzijn nodig van zowel fabrikanten als consumenten over de vraag of dergelijke apparaten zijn ontworpen door alle juiste veiligheidsprocedures te volgen.

***

{U kunt de originele onderzoekspaper lezen door op de DOI-link hieronder in de lijst met geciteerde bron(nen) te klikken}

Bron (nen)

Kang S et al. 2018. Transparante en geleidende nanomembranen met orthogonale zilveren nanodraadarrays voor op de huid te bevestigen luidsprekers en microfoons. Wetenschap Advances. 4 (8).
https://doi.org/10.1126/sciadv.aas8772

***

SCIEU-team
SCIEU-teamhttps://www.ScientificEuropean.co.uk
Wetenschappelijk Europees® | SCIEU.com | Aanzienlijke vooruitgang in de wetenschap. Impact op de mensheid. Inspirerende geesten.

Schrijf je in voor onze Nieuwsbrief!

Om op de hoogte te blijven van het laatste nieuws, aanbiedingen en speciale aankondigingen.

- Advertentie -

Meest populaire artikelen

Verbetering van de landbouwproductiviteit door het tot stand brengen van plantenschimmelsymbiose

Studie beschrijft een nieuw mechanisme dat de symbiont...

COVID-19: gebruik van hyperbare zuurstoftherapie (HBOT) bij de behandeling van ernstige gevallen

De pandemie van COVID-19 heeft een grote economische impact op alle...

Ontdekking van chemische aanknopingspunten voor antimalariamedicijn van de volgende generatie

Een nieuwe studie heeft robotscreening gebruikt voor shortlisting...
- Advertentie -
99,813FansLike
69,992volgersVolg
6,335volgersVolg
31abonneesAanmelden