Credit: UNIST
他们的超薄、导电且透明的混合纳米薄膜可用于制造皮肤接触式的纳米扬声器和语音识别麦克风。它的透明和适形的特点使该设备达到“隐形”效果。
隶属蔚山国立科学技术研究院的国际科学家团队展示了一种创新可穿戴技术，让你的皮肤变成扬声器。
该突破性进展由UNIST能源与化学工程学院的教授Hyunhyub Ko领导。这项新技术的发明部分是为帮助听力和发声能力受损的人，也可以进一步探索从而得到更广泛的应用，比如说可穿戴的物联网传感器和适形的医疗保健设备。
在该研究中，研究团队研发出了超薄、透明且导电的混合纳米膜，由嵌在聚合物基体中的正交银纳米线阵列组成。然后他们把纳米薄膜做成了几乎可以贴在一切材料上产生声音的扬声器，用来展示纳米薄膜的性能。研究人员还制造了一款类似的设备，作为麦克风使用，可以与手机或电脑相连，解锁语音激活安全系统。
纳米薄膜（NMs）是具有纳米级厚度的分离层。纳米薄膜聚合物因它们优越的特性获得了极大关注，比如超强的灵活性、极轻的重量和优越的贴合能力（使它们能贴上几乎所有的材料）。然而，它们很容易被撕破，而且也没有导电性。
研究团队通过在聚合物纳米薄膜中嵌入银纳米线网络解决了这些问题。这使贴在皮肤上的隐形扬声器和麦克风成为现实。
“我们超薄、透明且导电的混合纳米薄膜方便与曲面或活动面无缝接触，且不会产生开裂或断裂，”该论文的第一作者，UNIST的能源化学工程在读博士Saewon Kang说。
他补充道，“这些膜可以检测到摩擦电的电压信号产生的声音和声带振动，这可以进一步开发不同的应用，比如说声音输入/输出设备。”
研究团队使用混合纳米薄膜制造了贴合皮肤的纳米膜扬声器和麦克风，由于材料良好的透明性和适形贴合能力，它们可以完全“隐形”。这些可穿戴的扬声器和麦克风只有纸片那么薄，但仍可以处理声音信号。
“该研究的最大进展是制造出了超薄、透明、导电的混合纳米薄膜，厚度不到100纳米，”Ko教授说，“纳米薄膜这些优越的光学、电子和机械性能，让贴合皮肤的微型扬声器和麦克风得以制造展示。”
贴合皮肤的纳米薄膜扬声器通过周围空气的温度振荡释放热声。当电流通过导体并产生热量时发生的周期性焦耳加热导致了这些温度振荡。这种纳米薄膜作为弹性、透明、贴合皮肤的扬声器吸引了极大关注。
可穿戴的麦克风本质是附着在使用者脖子上的传感器，它甚至可以感受到声带的震动。传感器通过把透明纳米导线振荡产生的摩擦力转化为电能工作。至于麦克风，混合纳米薄膜被夹在有微小图案的弹性薄膜中，基于与弹性薄膜接触产生的摩擦电压，探测声带发出的声音和震动。
“对于商业用途来说，纳米薄膜的力学耐久性以及扬声器和麦克风的表现需要进一步改进。”Ko教授说。
翻译：王嘉钰
审校：胡佳仪
京公网安备11010502039775号
