Un equipo internacional de investigadores, afiliado a UNIST ha presentado una innovadora tecnología portátil que convertirá su piel en un altavoz.
Este avance ha sido liderado por el profesor Hyunhyub Ko en la Facultad de Ingeniería Química y Energética de UNIST. Creado en parte para ayudar a las personas con discapacidad auditiva y del habla, la nueva tecnología puede explorarse aún más para diversas aplicaciones potenciales, como sensores IoT portátilesy dispositivos de cuidado de la salud conforme.
En el estudio, el equipo de investigación ha desarrollado nanomembranas híbridas ultrafinas, transparentes y conductoras con un grosor de nanoescala, que consiste en una matriz de nanocables de plata ortogonal incrustada en una matriz de polímero. Luego, demostraron su nanomembrana convirtiéndola en un altavoz quese puede conectar a casi cualquier cosa para producir sonidos. Los investigadores también introdujeron un dispositivo similar, que actúa como un micrófono, que se puede conectar a teléfonos inteligentes y computadoras para desbloquear sistemas de seguridad activados por voz.
Las nanomembranas NM son capas de separación molecularmente delgadas con espesor a nanoescala. Los NM de polímeros han atraído una atención considerable debido a sus ventajas sobresalientes, como la flexibilidad extrema, el peso ultraligero y la excelente adhesividad, ya que se pueden unir directamente a casi cualquier superficie.Sin embargo, se rasgan fácilmente y no presentan conductividad eléctrica.
El equipo de investigación ha resuelto estos problemas integrando una red de nanocables de plata dentro de una nanomembrana basada en polímeros. Esto ha permitido la demostración de un micrófono y un altavoz imperceptible que se puede conectar a la piel.
"Nuestras NM híbridas ultrafinas, transparentes y conductoras facilitan el contacto conforme con superficies curvilíneas y dinámicas sin agrietamiento ni ruptura", dice Saewon Kang en el programa doctoral de Ingeniería Química y Energética en UNIST, el primer autor del estudio.
Agrega, "Estas capas son capaces de detectar sonidos y vibraciones vocales producidas por las señales de voltaje triboeléctrico correspondientes a sonidos, que podrían explorarse más a fondo para diversas aplicaciones potenciales, como dispositivos de entrada / salida de sonido".
Utilizando los NM híbridos, el equipo de investigación fabricó altavoces y micrófonos NM que se pueden conectar a la piel, que serían de apariencia discreta debido a su excelente transparencia y capacidad de contacto conforme. Estos altavoces y micrófonos portátiles son delgados como el papel, pero aún capaces de conducirseñales de sonido
"El mayor avance de nuestra investigación es el desarrollo de nanomembranas híbridas ultrafinas, transparentes y conductoras con un grosor de nanoescala, inferior a 100 nanómetros", dice el profesor Ko. "Estas excelentes propiedades ópticas, eléctricas y mecánicas de las nanomembranas permiten la demostraciónde altavoz y micrófono imperceptibles y que se pueden unir a la piel ".
Los altavoces NM acoplables a la piel funcionan emitiendo sonido termoacústico por la oscilación inducida por la temperatura del aire circundante. El calentamiento periódico de Joule que ocurre cuando una corriente eléctrica pasa a través de un conductor y produce calor conduce a estas oscilaciones de temperatura. Ha atraídoconsiderable atención por ser un altavoz elástico, transparente y que se puede conectar a la piel.
Los micrófonos portátiles son sensores, conectados al cuello de un altavoz para detectar incluso la vibración de las cuerdas vocales. Este sensor funciona convirtiendo la fuerza de fricción generada por la oscilación de la nanofibra conductora transparente en energía eléctrica. Para el funcionamiento del micrófono,La nanomembrana híbrida se inserta entre películas elásticas con pequeños patrones para detectar con precisión el sonido y la vibración de las cuerdas vocales en función de un voltaje triboeléctrico que resulta del contacto con las películas elásticas.
"Para las aplicaciones comerciales, la durabilidad mecánica de los nanomebranes y el rendimiento del altavoz y el micrófono deberían mejorarse aún más", dice el profesor Ko.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan UNIST . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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