Kleding die kan horen? Een innovatief nieuw nano-garen maakt dit mogelijk

Onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) hebben een garen ontwikkeld waarmee kleding kan ‘horen’. Dit schrijft NRC, naar aanleiding van een publicatie in het Britse wetenschappelijke tijdschrift Nature. De stof kan geluiden detecteren die in decibel variëren van een stille bibliotheek tot zwaar wegverkeer. Bovendien kan de stof ook bepalen waar het geluid vandaan komt. Een innovatie die onder andere nuttig kan zijn voor slechthorenden, maar ook bij het monitoren van onze hartslag en ademhaling.

Vezel geïnspireerd door het menselijk oor

De MIT-onderzoekers wilden een stof maken die geluid kan detecteren. Voor het ontwerp van het innovatieve garen hebben zij goed naar het menselijk oor gekeken, schrijft NRC. Geluidsgolven laten het trommelvlies trillen. Diep in het oor, in het slakkenhuis, worden mechanische trillingen omgezet in elektrische signalen, zo valt te lezen in het artikel. Vervolgens worden die signalen via de gehoorzenuw doorgegeven aan de hersenen.

Vanuit dat principe maakten de onderzoekers twee varianten van een ‘trommelvlies’, schrijft de krant. Een weefsel van katoen én een weefsel van katoen en Twaron, een sterke vezel die ook in kogelwerende vesten zit. Daarna weefden ze er een streng doorheen van piëzo-elektrisch ‘garen’. Dit materiaal genereert een elektrisch signaal als reactie op een geluidsrilling. Het garen bestaat uit bariumtitanaat-nanodeeltjes ingebed in een polymeermatrix die is ingeklemd tussen twee elektroden. Wanneer de vezel in de stof is geweven, buigt deze mee met de stof als zeewier over de oceaan.

Akoestisch kledingstuk dat je hart hoort kloppen

Hoofdauteur Wei Yan, die als MIT-postdoc hielp bij het ontwikkelen van de vezel, verklaart aan Tech Explorist: “Als je een akoestisch kledingstuk draagt, kun je er doorheen praten om telefoontjes te beantwoorden en met anderen te communiceren. Bovendien kan deze stof onmerkbaar communiceren met de menselijke huid, waardoor dragers hun hart- en ademhalingsconditie op een comfortabele manier, continu en realtime, kunnen volgen.”

Het garen moet daarvoor dicht op de huid gedragen worden, schrijft NRC. De stof kan ook detecteren waar een geluid vandaan komt. Dat kan slechthorenden helpen in gesprekken, en ook toegepast worden in legerkleding. De stof werkt dus in feite als een gevoelige microfoon met behoud van de traditionele kwaliteiten van stoffen die belangrijk zijn voor kleding. Denk aan wasbaarheid in de machine en de mogelijkheid om de stof te draperen.

Volgens de onderzoekers zijn de mogelijkheden met de nieuwe stof talrijk. Zo laten ze ook een aanzet zien van het verwerken van spraak. Yoel Fink van het MIT laat aan Tech Explorist weten: “De bevindingen van dit onderzoek bieden letterlijk een nieuwe manier voor stoffen om naar ons lichaam en de omgeving te luisteren.”