專題副刊

縫上聲學織物一衣多用 衣服可撥電助聽測心跳

著名大學研發“聲學織物”,人類未來或許無需再花大錢買手機、助聽器、監測心跳儀等等,因為未來以聲學織物縫製而成的衣物將可化身為手機、助聽器及監測心跳儀等,讓人體驗“一衣多用”的美妙滋味。

研究人員曾把“聲學織物”縫織到襯衫背面,然後在不同角度拍手。經測試後發現,這種織物在3公尺外的距離可檢測到的聲音角度在1度以內,意即它很靈敏,且能確定發出聲音的精確方向。

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在美國知名學府MIT(麻省理工學院)的Fink實驗室裡,有研究團隊早前開發了一種可以監測並發出聲音的“聲學織物”,過後更以Wei Yan為名,把有關研究結果發表在《Nature自然》雜誌上。

倘若聲學織物獲得持續發展,人類未來或能使用衣服打電話。

但,“聲學織物”究竟是什麼?

作家劉慈欣的短篇小說《鄉村教師》中有這樣一段描寫:

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“那麼,他們的個體相互之間的資訊交流方式是什麼?

“極其原始,也十分罕見。他們身體內有一種很薄的器官,這種器官在這個行星以氧氮為主的大氣中震動時可產生聲波,同時把要傳輸的資訊調製到聲波之中,接收方也用一種薄膜器官從聲波中接收資訊。”

從設計原理和功能上看,「聲學織物」就像是耳朵與麥克風的結合體,因它不僅能「聽到」聲音,同時還能「發出」聲音。

這兩段文字裡所提到的就是人類耳朵工作的過程。當聲音在空氣中傳播時會引起震動,這就產生了聲波,而這些聲波在到達人類耳朵這個複雜的三維器官時,便會引起鼓膜震動,接着,耳蝸會把它們轉換為大腦神經能感知和處理的訊號。

而麻省理工學院開發的“聲學織物”,正是從人耳工作方式中得到啟發。

你試過戴帽子或用衣服矇住頭嗎?回想一下那個時刻的情況,你就會發現,常見的織物都會抑制或降低聲音。其實,所有織物都能因為聲音而震動,但有些奈米級的震動實在是難以察覺,那怎能讓它們能“聽見”聲音呢?

研究人員把聲學織物縫在襯衫的內襯後,它通過覆蓋胸部區域的壓電纖維準確地偵測到穿者的心跳。

於是,研究人員決定把立體的耳朵“平面化”——織到衣服上。

研究人員把壓電層和能響應聲波震動的增強材料組成分層材料塊,製成像馬克筆大小的“預製組件”,再把預製組件利用熱拉伸拉長,拉長,再拉長……這種壓電材料就會變成了40公尺長的纖維。

這種特殊的壓電纖維具有柔性,在被編織時能像其他織物纖維一樣被彎曲。而這種材料在彎曲或機械變形時就會產生電訊號,因此能把聲音震動轉換為電訊號。

而從安靜的圖書館,到車水馬龍的熱鬧街道,無論是周圍環境裡我們能感知到的聲音,還是人類通常難以察覺及無法識別的訊號,都能被這種“聲學織物”捕捉。

被捕捉的震動會被“聲學織物”轉為電訊號,然後轉換成可記錄在裝置上的電子數據,也可轉換成揚聲器以釋放人們能聽到的震動。

織成智慧網 追蹤魚類 檢測建築裂縫

為了解“聲學織物”的可使用範圍,研究人員進行了許多測試。

首先,他們把“聲學織物”縫織在襯衫背面,然後在不同的角度拍手,以測試它能否接收或辨識聲音來自哪個方向。經測試後發現,這種織物在3公尺外的距離可檢測到的聲音角度在1度以內,意即它很靈敏,且能確定諸如拍手之類的突然聲音的精確方向。

接着,當研究人員把“聲學織物”縫織在襯衫的內襯上時,通過覆蓋胸部區域的壓電纖維便能準確地監測到穿上這件衣服的健康志願者的心跳。

除了能“聽到”聲音,“聲學織物”還能對聲音進行“反向操作”。當研究人員把所記錄的口語以施加電壓的形式,將記錄傳送到壓電纖維上,就能把電訊號轉換為人類可聽見的震動。而其他“聲學織物”的纖維也能檢測到這種震動,且通過這種方式就能完成溝通和交流。

從設計原理和功能上來看,“聲學織物”就像是耳朵與麥克風的結合體,不僅能“聽到”聲音,還能“發出”聲音。研究人員也以這些依據,開發並設想了許多功能。

比如,“聲學織物”能變成可穿戴助聽器,幫助聽力受損者在嘈雜的環境中識別方向,又或者,“聲學織物”可變成監測儀,通過捕捉皮膚上的震動來持續實時監測人們的心跳和呼吸頻率,甚至還能監測到心音特徵的細微變化。因此,除了用來監測心跳,它或許還能被織入孕婦裝,以協助監測胎兒的心跳。

既然通過壓電纖維可進行交流,若穿上由“聲學織物”縫織而成的衣服,人類或許還可以通過它來接聽電話,以及與他人交流。

當對電訊號敏感的壓電材料被製成纖維織進衣服裡,穿者就等同多了一個聲音收發系統。

不僅如此,“聲學織物”還可整合到太空飛行器表面檢測太空塵埃,且可編織成智慧網來追蹤海洋中的魚類,或是嵌入到建築物中檢測裂縫。

此外,研究人員把壓電纖維與傳統紗線編織成面料後,有關面料並不會變重,且不會在衣服上佈滿高聳的金屬絲,從外觀上看來,它就只是像一件輕便夾克,雖然略重於襯衫,但卻比牛仔布輕。

研究人員把壓電纖維與傳統紗線編織在一起後,有關面料並不會變重,且不會在衣服上佈滿高聳的金屬絲,而其外觀看起來就像一件輕便夾克,雖然比襯衫重,但比牛仔布輕。

而且,人體皮膚與這種面料接觸時也不會產生不適感。不僅如此,“聲學織物”還可放入洗衣機內清洗。

一旦柔軟、舒適且耐用的“聲學織物”被製成成衣時,等同穿者將新添“耳朵”及手機,屆時,有關人士或可直接用衣服與人通話,所以再也不必帶手機出門。

手機聽咒語 開關手電筒

隨着科技高度發展,如今,用戶只需唸一唸咒語,手機便能如電影“哈利波特”中的魔杖般亮燈或關燈。

許多看過《哈利波特》系列小說或電影者都會對魔法世界和咒語趨之若鶩,雖然現實中的我們都是不懂魔法的“麻瓜”,但因目前多款智慧型手機都暗藏了幾個來自魔法世界的咒語彩蛋,因此,我們只需要喊出相應咒語就可啟動特定功能。

最近,網絡流傳只要用戶對着手機說出一句哈里波特的咒語,便能啟動手機的電筒功能,而Android及iPhone的手機均適用,這句咒語就是“哈利波特”裡的點光咒語“Lumos”。

以Android手機為例,用戶只需喚出Google Assistance語音助理後,對着手機說出“Lumos”的咒語,即可開啟手電筒功能。

用戶若對Google助理或Siri說出“Nox”(滅光咒),即可關掉手機的手電筒功能。

就以Android手機為例,只要用戶喚出Google Assistance語音助理,然後對手機說“Lumos”,該手機就會自動開啟手電筒功能。

至於iPhone用戶則是在喚出Siri並說出“Lumos”一詞後,手機便會開啟手電筒功能,但若Siri設定為中文,則無法啟動該功能。

當然,除了點光咒語,用戶還可對Google助理或Siri說出“Nox”(滅光咒)來關掉手電筒功能,而有關咒語指令同樣只支援英文,若用戶無法準確唸出咒語,也可通過打字或點擊快捷鍵來觸發該功能。

根據國外網友的測試,除了點光咒及滅光咒,其他能在手機使用的咒語還包括靜默咒(Silecio)、漂浮咒(Wingardium Leviosa)、索命咒(Avada Kedavra)等數個咒語。

因此,用戶只需唸出“Silencio”的咒語,便可讓手機進入靜音狀態,若用戶唸出“Wingardium Leviosa”,即可查詢航班資訊,若用戶唸出“Avada Kedavra”的咒語,則可降低手機屏幕亮度或將之轉至飛行模式。

微軟Win 11更新版 可一鍵更改預設瀏覽器

以往微軟Windows 11用戶若要更改預設瀏覽器選擇並不容易,因需經過多重步驟才能做到,使得習慣使用Chrome或Firefox 瀏覽器的用戶需花時間去處理。在即將於本週內推出的Windows 11更新版(版本KB5011563),Microsoft終容許用戶以簡單一鍵方式更改預設瀏覽器選擇。

一鍵更改預設瀏覽器功能在上一代Windows 10存在已久,未知Microsoft為何未在 Windows 11提供。用戶需把涉及瀏覽器使用的檔案擴展或協議處理程式,例如HTTP、HTTPS、.html和.htm等逐一作出修改,才可把預設的瀏覽器更改。

Microsoft此舉引來瀏覽器廠商包括Brave、Google和Mozilla的高度不滿。

當Windows 11安裝KB5011563更新檔後,用戶可到Settings > Apps > Default apps內搜尋相關的瀏覽器,然後以一鍵選擇作為預設使用。

Microsoft推出的Windows 11更新版中允許用戶以簡單一鍵方式更改預設瀏覽器選擇。

 

 

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