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科学家如何将旗帜变成扬声器

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2017年4月5日,星期三,Nelson Sepulveda,电气和计算机工程学的副教授,他的FENG技术。

密歇根州立大学创建的薄纸柔性设备不仅可以从人体运动产生能量,纳米技术研究人员今天在“自然通讯”杂志上报道说,同样是扬声器和麦克风。

音频的突破最终可能会导致消费类产品如折叠式扬声器,电脑的语音激活安全补丁,甚至可以说是报纸。 MSU电子和计算机工程副教授,联邦资助项目主要研究人员Nelson Sepulveda说:“每种技术都是从突破开始,这是这项特定技术的突破。

“这是第一个超薄,灵活,可扩展和双向的传感器,这意味着它可以将机械能转换成电能和电能转换为机械能。”

2016年末,Sepulveda和他的团队成功地演示了他们的sheet-它被称为铁电指示纳米发生器,或者称为FENG,用于驱动键盘,LED灯和液晶触摸屏。该过程通过手指轻扫或轻轻按压来激活设备 - 将机械能转化为电能。

目前的突破延伸了FENG的可用性。研究人员发现,高科技材料可以作为一个麦克风(通过捕捉来自声音或机械能的振动,并将其转化为电能)以及扬声器(通过相反的方式:将电能转换成机械能)。

为了演示麦克风的效果,研究人员开发了一种使用语音识别访问计算机的FENG安全补丁。该补丁成功地保护了个人的计算机免受外部用户的侵害。塞普尔韦达说:“该设备对振动非常敏感,能捕捉到你的声音的频率成分。

为了演示扬声器的效果,冯织物被嵌入MSU斯巴达国旗。音乐通过放大器从iPad上传送到旗子,然后完美地再现声音。塞普尔维达说:“国旗本身就成了扬声器。 “因此,我们可以通过采用传统扬声器来使用它,这些扬声器体积大,体积大,功耗大,用这种非常灵活,薄的小型设备取而代之。”

想象一下,塞普尔维达说,他们的口袋里放着一个轻便的扬声器,把它放在墙上,把他们的讲话传达给一个人的房间。

“或者想象一张报纸,”他补充说,“那里的床单是麦克风和扩音器。你实际上可以有一个声控报纸,与你交谈“

MSU工程研究员,”自然通讯“(Nature Communications)论文的主要作者Wei Li说,FENG的其他潜在应用还包括噪声消除薄片和一个健康 - 监控受话音保护的腕带。

“很多人都把注意力集中在柔性电子产品的视觉和触觉方面”,Li说,“但是我们也把重点放在技术的说话和听力方面。”

创造FENG的创新过程始于硅晶片,然后用包括银,聚酰亚胺和聚丙烯铁电驻极体的环境友好物质的若干层或薄片制造。添加离子以使装置中的每个层包含带电粒子。当设备被人体运动或机械能量压缩时会产生电能。

该研究由美国国家科学基金会资助。其他合着者还有MSU的David Torres,Ramon Diaz和Chuan Wang,以及乔治亚理工学院的王正军,吴长生和Zhong Lin Wang。



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