這是衣服,還是智能機器人? (雙語有聲)
MIT開發(fā)出帶壓電功能光纖,衣服或許會變成麥克風(fēng)和揚聲器
美國麻省理工學(xué)院(MIT)宣布制造出了可作為麥克風(fēng)和揚聲器使用的塑料光纖。論文已發(fā)表在了2010年7月11日的學(xué)術(shù)雜志《Nature Materials》上。采用該光纖可以制造出具備水流傳感器、血管中的血流傳感器、大面積的聲波圖像傳感器、高靈敏度麥克風(fēng)以及揚聲器功能的衣服等。
開發(fā)此次產(chǎn)品的是擔(dān)任麻省理工學(xué)院材料科學(xué)副教授等職務(wù)的Yoel Fink領(lǐng)導(dǎo)的研究小組。該小組正致力于開發(fā)配備光通信以外功能的光纖。換言之,就是力爭在原來只是傳遞光線的"被動元件"--光纖中,嵌入可以實現(xiàn)主動功能的構(gòu)造。
此次制造的光纖恰好像金太郎糖那樣,無論從哪里切下,都會出現(xiàn)與由壓電元件構(gòu)成的麥克風(fēng)和揚聲器相同的構(gòu)造。具體情況是氟原子和氫原子結(jié)合,由此形成具備壓電功能的樹脂,以及由取代電極的導(dǎo)電性樹脂夾住的截面構(gòu)造。導(dǎo)電性樹脂是在樹脂中摻入石墨(黑鉛)粉末后制成的。
制造方法與普通光纖相同。也就是說,首先制成與光纖具有相同構(gòu)造的較大的"母材",然后施加熱和壓力并縱向拉長(拉絲)。
技術(shù)要點之一是在拉絲時,保證前面提到的構(gòu)造不會變形。例如,普通的麥克風(fēng)和揚聲器都在電極中使用金屬。但是,如果將金屬用于電極中,拉絲時會被熱量熔化而流動。為了避免出現(xiàn)這個問題,此次采用了含有石墨的樹脂作為電極。
其他要點則是如何使光纖構(gòu)造變得均勻。這是因為當(dāng)為了將光纖用作麥克風(fēng)和揚聲器而加載電壓時,"可形成電場強度是空氣放電20倍的電場"(麻省理工學(xué)院)。據(jù)介紹,如果構(gòu)造不均勻的話,電場強度就會出現(xiàn)較大的不均,成為光纖損壞的原因。
論文中表示,向該光纖中實際加載交流電壓后,已經(jīng)確認(rèn)到了會產(chǎn)生聲音和振動。麻省理工學(xué)院表示,"可以(利用麥克風(fēng)功能)用于基于伸縮動作進行的發(fā)電"。
另外,此次的光纖中似乎還沒有光通信功能。麻省理工學(xué)院表示,"將來,如果同時實現(xiàn)光通信功能,通過振動來改變光的反射特性的話,(不僅是麥克風(fēng)和揚聲器)還可用于光通信"。
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