Yan 等人展示了他们的柔性单纤维传感器可以被编织成织物,可以接收和发出声音,可以识别声音的来源,甚至可以监测心跳。这些织物可机洗、结实而且可复制,这表明这些压电纤维可能用于可穿戴消费电子产品、声学通信和声能收集器,以及在为安全、汽车、航空航天、机器人和生物医学行业设计的设备中得到应用。具体应用可能包括无线光纤麦克风、健身追踪背心、助听器和可以实时感知和监测身体功能的植入设备。这些创新将增加人体与设备交互的方式,为人工智能中的新兴技术开辟新渠道。
嵌入衬衫的编织声学织物应用实例。来源:参考文献 [ 3 ]
尽管 Yan 等人的声学纤维应用前景广阔,但在将此类传感器用于可销售的产品之前仍存在许多挑战。受到作者控制的实验室良好环境之外的条件,肯定会影响传感器性能。影响传感器对外部条件响应的关键因素,包括将纤维传感器编织成织物的方法,以及所用其它材料的类型、质地和刚性。而且由于在现实世界中无法控制环境和织物的运动,因此不可避免地会大幅增加噪声,这可能会限制设备的感应能力,并阻碍其对输入数据的处理。
可穿戴设备的运作就像一台微型计算机,因此必须与其它电子设备集成,包括数据处理器、存储核心、通信接口和电源。这些添加物并非无关紧要--它们需要足够小且足够柔性的组件,以使集成设备保持紧凑和轻便。这一具备自供电能力的压电纤维传感器可以与高速无线通信、其他智能设备和云计算设施交互,从而可能会克服这些挑战。Yan 及其同事的发明,让可穿戴电子设备融入我们日常生活的未来更近了一步。