Tecnociencia

El tejido que puede ‘oír’

¿Tienes problemas de audición? Solo tienes que ponerte esta camisa. Esa es la idea detrás de un nuevo tejido acústico desarrollado por investigadores del Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT) con colaboradores de la Escuela de Diseño de Rhode Island (RISD).

Los autores del estudio, publicado en Nature, prevén que el nuevo material podrá usarse en diversas aplicaciones, como la seguridad (para detectar de dónde procede un disparo, por ejemplo), la ayuda a la escucha en personas con audífonos o la monitorización de personas con afecciones cardíacas y respiratorias.

El equipo liderado por Yoel Fink, profesor de investigación de materiales en el MIT, ha diseñado un tejido que funciona como un micrófono sensible e imita la compleja estructura del oído, en la que las vibraciones creadas por el sonido viajan hasta la cóclea donde se convierten en señales eléctricas.

Fibra acústica y tejido con preforma de fibra. / Fink Lab MIT/Elizabeth Meiklejohn RISD/Greg Hren
Fibra acústica y tejido con preforma de fibra. / Fink Lab MIT/Elizabeth Meiklejohn RISD/Greg Hren

El diseño consiste en una fibra eléctrica especializada —conocida como fibra piezoeléctrica— que se teje en hilos de tela y puede convertir las ondas de presión a frecuencias audibles en vibraciones mecánicas. A continuación, la fibra es capaz de transformar estas vibraciones mecánicas en señales eléctricas, de forma análoga al proceso que se produce en la cóclea.

Solo se necesita una pequeña cantidad de la fibra piezoeléctrica especializada para que el tejido sea acústicamente sensible: con una sola fibra se pueden generar decenas de metros cuadrados de micrófono de tela, que es capaz de detectar señales sonoras débiles, como el habla humana, explican los investigadores.

Monitorizar el ritmo cardiaco

El tejido puede captar sonidos de distintos decibelios, desde los que se escuchan en una biblioteca silenciosa hasta el intenso ruido del tráfico rodado, y determinar la dirección precisa de sonidos repentinos, como las palmadas.

Cuando se cose como parte de una camisa, el nuevo textil puede detectar los sonidos sutiles del latido del corazón del usuario; y las fibras también pueden generar sonidos, como una grabación de palabras habladas que otro tejido podrá detectar.

Vestir una prenda acústica permitirá hablar a través de ella, responder a llamadas telefónicas y comunicarse; este tejido puede interactuar imperceptiblemente con la piel humana, permitiendo a los usuarios controlar su estado cardíaco y respiratorio de forma cómoda, a largo plazo y en tiempo real.

En este sentido, el nuevo textil se ha demostrado con tres aplicaciones principales: detectar la dirección de la que procede un sonido de palmas; facilitar la comunicación bidireccional entre dos individuos, cada uno de los cuales lleva puesto el tejido acústico; y monitorizar el corazón cuando el tejido toca la piel.

Las premisas de la investigación eran la creación de un tejido auditivo suave, duradero, cómodo y capaz de detectar el sonido. Un textil así tendría que incorporar fibras rígidas (llamadas de ‘módulo alto’) para convertir eficazmente las ondas sonoras en vibraciones. Además, el equipo tuvo que diseñar una fibra que se pudiera doblar con el tejido y producir una salida eléctrica en el proceso.

Capaz de detectar el ángulo del sonido

Es casi como vestir una chaqueta ligera, más liviana que la tela vaquera, pero más pesada que una camisa de vestir; el tejido de fabricó utilizando un telar estándar.

Tejidos acústicos en un telar / Fink Lab MIT/Elizabeth Meiklejohn RISD
Tejidos acústicos en un telar / Fink Lab MIT/Elizabeth Meiklejohn RISD

Se cosió un panel a la espalda de una camisa y el equipo probó la sensibilidad del tejido al sonido direccional dando palmas mientras se colocaban en distintos ángulos respecto a la camisa.

El tejido, que se puede lavar a máquina, fue capaz de detectar el ángulo del sonido con una precisión de 1 grado a una distancia de 3 metros. os resultados de este proyecto ofrecen, literalmente, una nueva forma de escuchar a nuestro cuerpo y al entorno que nos rodea.

Fuente: SINC