玩過FPS游戲的應該都有聽聲辯位的能力吧？

槍聲和腳步聲，那可是判斷敵人方向法寶，關鍵是，現實中在混亂的環境中，別說聽腳步聲了，聽到槍聲估計也只是被嚇一跳，根本不知道從哪過來的。

如果有這么一件衣服，可以幫你判斷槍聲的方向，那對于執行任務的“真·反恐精英”來說，應該就很有用處了。

麻省理工學院的材料科學家就開發了這么一種新材料，這種新材料是一種由單纖維構成的聲音傳感器，它可以將織物變成麥克風和揚聲器，用于雙向通信、探測槍聲方向，甚至能夠監測懷孕期間胎兒的心跳。

這個3月16日發布在了《自然》雜志上。

論文題目：

Single fibre enables acoustic fabrics via nanometre-scale vibrations

論文地址：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04476-9

可以檢測3米外的拍手聲

現在，電池、電路、顯示器和其他設備越來越多地以織物的形式出現，從而產生了越來越強大的電子紡織品。

麻省理工學院的材料科學家和電氣工程師、該項研究的資深作者約爾·芬克的一項新的研究出了一種新型傳感器，這種新型傳感器由一種壓電纖維組成，即能夠將振動轉化為電能，反之亦然。

這種吸聲纖維被嵌入織物中，織物由一種相對柔軟的棉紗和一種大致與凱夫拉爾纖維一樣硬度的紗線組成，這項新的研究實際上是利用織物的聲纖維編織，以幫助傳感器檢測空氣中的聲音，這一策略的靈感來自于人耳的復雜結構。

以往，聲纖維在空氣中的靈敏度較低，所以，織物通常可以消音ーー例如，地毯通常可以幫助家庭消音，但是這種新型材料卻反其道而行之，約爾·芬克解釋說：“人類的耳朵有一層薄薄的組織，叫做耳膜或鼓膜。聲波使耳鼓振動，耳內的感覺器官將這些振動轉換成神經信號……同樣的道理，織物中較硬的紗線也會因為相對較弱的聲波(比如人類的語言)而振動，然后聲纖維將這些振動轉化為電信號。”

這種吸聲纖維被包裹在橡膠狀的塑料包層中。芬克說，這不僅使纖維具有柔韌性，提高耐磨性并保護它使其可機洗，而且包層還集中振動到纖維上，使其對聲音更加敏感。

在實驗中，織物在距離3米遠的地方能夠探測到拍手聲音。芬克說，這表明這種聲纖維可以用來幫助檢測槍聲的方向，“或者幫助助聽器使用者專注于他們想聽到的特定方向。”

加大電壓，甚至可以聽到胎兒心跳，未來大有用處

當施加電壓時，聲纖維也可作為聲學揚聲器。

這表明，它可能有助于研制出既能聽到聲音又能發出聲音的服裝。“你也可以想象這種纖維在噪音消除方面的應用，比如噪音消除嬰兒床，所以當嬰兒床外面有噪音時，它在嬰兒床內保持相對安靜。”芬克說。

當研究人員將聲纖維縫在襯衫內襯上時，他們發現聲纖維可以準確地探測到一個健康志愿者的心跳，以及其聲音的細微變化。這表明它可以用于非侵入性監測生命體征，包括胎兒心跳。

這種聲纖維的用途遠不止于人機互動。例如，科學家們注意到，它可以與航天器外殼集成，以傾聽太空塵埃落下的聲音，嵌入建筑物，以聽到裂縫或繃緊的聲音，或織成網，以跟蹤海洋中的魚。

“下一個計算環境將是織物，”芬克說，“我們更廣泛的任務是實現織物計算機。”

芬克教授常年專注于研究多材料多功能纖維和纖維組件的理論，設計，制造和表征，包括可編程的纖維材料、柔性纖維電池等，這些多材料纖維的長度范圍從納米到幾公里不等，展現了對材料的性能和功能前所未有的控制。