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皮肤也能播放音乐?通明可穿着式麦克风问世

放大字体  太阳城集团娱乐城 公布日期:2018-08-22 10:21  泉源:科研圈(ID:keyanquan)  阅读次数:32

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图片泉源:Ulsan National Institute of Science and Technology

  泉源:科研圈(ID:keyanquan)

  “正在我的BGM里,没人可以或许打败我”——那将不再是影视剧人物的专属:如今,正在手指上贴一块堪比纹身的纳米薄膜,便能随身自带麦克风和扬声器了。来自韩国蔚山科学技术大学(Ulsan National Institute of Science and Technology)的科学家,他们应用正交银纳米线阵列,制造出了一款纳米级厚度的超薄、通明的纯化纳米薄膜。该薄膜优越的导电机能和力学性能,使其能制造成可穿着的扬声器和麦克风,而且借具有优秀的人声辨认功用。这项结果于 8 月 3 日宣布正在 Science Advances 上。

  薄如蝉翼的隐秘

  该文章的通信作者,Hyunhyub Ko 和他的研讨团队挑选了纯化纳米薄膜作为制备目的。不同于纯真的聚合物纳米薄膜,纯化纳米薄膜的电学和力学性子可由薄膜内的填充物调治。常用的填充物有金属纳米颗粒、纳米线、纳米碳管、石墨烯等。金属纳米线/聚合物的薄膜组合能让纳米薄膜的韧性更好,同时兼具聚合物薄膜柔嫩、通明、轻巧的长处。

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可穿着纳米薄膜器 图片泉源: 论文

  正在电学方面,为了得到优越的导电性,Hyunhyub Ko 等人挑选了银纳米线。他们起首应用基于溶液的棒涂组装手艺(bar-coating assembly technique)将正交式的银纳米线阵列正在衬底上制备出来,然后再将一种生物相容性好、化学性质稳固的聚合物 (Parylene C)用化学气相堆积(Chemical Vapor Deposition,CVD)的体式格局转移到银纳米线阵列上,最初将制备好的纯化薄膜从基底上剥离,便得到了纳米级厚度的纯化薄膜。

  银纳米线呈交叉分列的网络状构造,因而不但没有损坏薄膜的透明性,借进步了薄膜的韧性。Hyunhyub Ko 道:“我们的研讨最大的打破就是制备出了这类超薄、通明又能导电的纯化纳米薄膜。薄膜的厚度只要不到 100 纳米。它优秀的光学、电学和力学特性,使这类薄膜可以或许进一步制成揭正在的皮肤上的扬声器和麦克风。”

纯化纳米薄膜的制备历程 图片泉源:论文,Science Advances

纯化纳米薄膜的制备历程 图片泉源:论文,Science Advances

  小身量,大用处

  别小视那只要不到 100 纳米厚度的纳米薄膜,两条导线加死后,它就能变身成为扬声器、麦克风以至人声辨认器。

  这类到场了银纳米线的纳米薄膜具有异常低的抗直刚度,能够很好的贴合升沉不屈的 3D 外面,好比人类的皮肤,借能跟着皮肤蜿蜒和舒展。贴上后会正在皮肤上显出一小块闪闪发亮的中央,给那块“闪闪发亮”的中央施加电流后,薄膜部分温度会发作改动,使薄膜四周氛围的发生振荡,当这类振荡以波的情势流传出来,便构成了我们听到的声音。

  Hyunhyub Ko 团队中的一名研究人员,用揭在手背上的纳米薄膜,经由过程热声效应,胜利的让皮肤“吹奏”了一尾帕格尼尼的小提琴协奏曲。

  若将该薄膜夹正在孔状的弹性薄膜和具有微金字塔状图案的薄膜中央,制成的纯化薄膜器件就能变身通明、可穿着的麦克风了,它不只能探测声音,借能辨认不同人收回的声音。凭据摩擦死电的道理,纯化薄膜器件能探测到声音和声带的振动,而且,经由过程振动频次的差异将差别的声音辨别开来,到达声音辨认的目标。

纯化纳米薄膜制成的扬声器(上图),麦克风(左下)和声音辨认体系(右下)

纯化纳米薄膜制成的扬声器(上图),麦克风(左下)和声音辨认体系(右下)

  完善才是终极目标

  固然 Hyunhyub Ko 团队背我们展现了银纳米线阵列纯化纳米薄膜的多种应用领域。但那块薄薄的器件另有诸多瑕玷,致使其没法停止商业化消费。

  研究人员期望能够先革新薄膜的质料,让它们更合适大规模消费;以后将薄膜的力学性能做进一步的进步,包管薄膜的质量,而不是每次揭薄膜的时刻皆需求战战兢兢。

  除薄膜本身的瑕玷中,怎样进步制成器件的质量也是一个有待开辟的范畴。贴上薄膜扬声器,做一个进场自带配景音效的人,如许的欲望曾经变得触手可及了。

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