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Altavoces y micrófonos acoplables a la piel

TECNOLOGÍA DE INGENIERÍAAltavoces y micrófonos acoplables a la piel

Se ha descubierto un dispositivo electrónico portátil que puede adherirse al cuerpo y actuar como altavoz y micrófono.

El descubrimiento y el diseño de dispositivos electrónicos portátiles que los clientes pueden usar en su cuerpo ha aumentado en los últimos años. Una tecnología o dispositivo portátil de este tipo se puede conectar a dispositivos humanos. piel y puede, por ejemplo, realizar un seguimiento del estado de salud o estado físico de un individuo. Estos 'rastreadores de salud o actividad' y relojes inteligentes ahora son fabricados por varios actores tecnológicos en el mercado y su popularidad va en aumento. Tienen pequeños sensores de movimiento que permiten sincronizar con dispositivos móviles. Estos se han convertido en parte de la vida diaria de las personas.

¡Un altavoz y un micrófono que se pueden usar!

Científicos de la Escuela de Energía e Ingeniería Química de UNIST han diseñado una innovadora tecnología portátil para la piel humana que se convierte en un altavoz "adhesivo" y micrófono. Este material es una nanomembranas híbridas ultrafinas y transparentes (menos de 100 nanómetros) que son conductoras por naturaleza. Esta nanomembrana puede convertirse en una altoparlante que se puede conectar a cualquier dispositivo para producir sonido. los nanomembranas son básicamente capas de separación delgadas con un grosor a nanoescala. Son muy flexibles, ultraligeros en peso y tienen una adhesibilidad superior por lo que pueden adherirse directamente a cualquier tipo de superficie. Las nanomembranas habitualmente disponibles son propensas a romperse y no exhiben conductividad eléctrica y esta es la razón por la que estas tecnologías emergentes han sido limitantes. Para evitar estas limitaciones, los investigadores incorporaron una matriz de nanocables de plata dentro de una nanomembrana de polímero transparente. Un híbrido de este tipo tiene entonces la propiedad adicional de ser parte conductora de ser ultradelgado, transparente y, en general, de apariencia discreta. ¡La delgadez es notable y significa que es 1000 veces más delgada que una sola hoja de papel! Las propiedades adicionales facilitan la interacción eficiente con superficies curvas y dinámicas sin romperse ni agrietarse. El uso de nanomembranas híbridas que tienen propiedades ópticas, eléctricas y mecánicas notables permitió a los investigadores fabricar altavoces y micrófonos que podrían adherirse a la piel.

El altavoz utilizó un voltaje eléctrico de CA para calentar la matriz de nanocables de plata que luego produjo ondas de sonido (sonido termoacústico) debido a las oscilaciones inducidas por la temperatura en el aire circundante. Para una demostración práctica, utilizaron un micrófono comercial para detectar y grabar el sonido. El dispositivo de altavoz conectado a la piel se reproducía bien y los sonidos eran fácilmente reconocibles. Para que funcionara como micrófono, se insertaron nanomembranas híbridas entre películas elásticas (polidimetilsiloxano con micropatrones) con pequeños patrones en una estructura similar a un sándwich. Podría detectar el sonido y la vibración de las cuerdas vocales con precisión. Esto sucede debido a la tensión triboeléctrica que se genera durante el contacto con las películas elásticas. Esto también se probó prácticamente y funcionó sin problemas.

Una tecnología de pegado a la piel transparente, estirable, fina como el papel que convierte la piel humana en un altavoz o micrófono es de hecho interesante para los clientes con fines recreativos. Esta tecnología también puede ser útil en aplicaciones comerciales. Por ejemplo, el diseño del micrófono podría modificarse para usarse para desbloquear sistemas de seguridad activados por voz para teléfonos inteligentes o computadoras. Se puede utilizar para personas con discapacidad auditiva y del habla, para su uso en sensores y dispositivos sanitarios conformes. Para uso comercial, será necesario mejorar la durabilidad mecánica y el rendimiento del dispositivo. Este estudio ha marcado el camino para la nueva generación de sensores y dispositivos portátiles. La preocupación por la seguridad de estos dispositivos portátiles permanece. Aunque hay muy poca literatura científica disponible para probar de manera integral los efectos dañinos de tales dispositivos, es bien sabido que estos dispositivos emiten radiación, especialmente teléfonos celulares y conexiones wi-fi. Es preocupante que estos dispositivos electrónicos se usen de manera que estén en contacto directo con nuestro cuerpo. Existe la posibilidad de que la exposición prolongada de estos dispositivos pueda causar riesgos de salud a largo plazo para una persona. Se necesita más conciencia tanto por parte de los fabricantes como de los consumidores sobre si dichos dispositivos se han diseñado siguiendo todos los procedimientos de seguridad correctos.

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{Puede leer el trabajo de investigación original haciendo clic en el enlace DOI que figura a continuación en la lista de fuentes citadas}

Fuentes)

Kang S y col. 2018. Nanomembranas conductoras y transparentes con matrices de nanocables de plata ortogonales para altavoces y micrófonos que se pueden conectar a la piel. Los avances de la ciencia. 4 (8).
https://doi.org/10.1126/sciadv.aas8772

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Equipo SCIEU
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