Alto-falante transparente faz sua pele tocar música

Redação do Site Inovação Tecnológica -  09/10/2018

Uma possibilidade de uso é fazer uma dublagem para impressionar seus amigos, com o som saindo das suas bochechas... [Imagem: Saewon Kang et al. - 10.1126/sciadv.aas8772]

A nanomembrana fica quase imperceptível sobre a pele. [Imagem: Saewon Kang et al. - 10.1126/sciadv.aas8772]

Alguns adeptos menos comedidos do som automotivo provavelmente vão vibrar com esta novidade: Que tal transformar sua própria pele em um alto-falante?

É claro que a tecnologia não foi desenvolvida para isso.

Saewon Kang e seus colegas do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia (UNIST), na Coreia do Sul, estão trabalhando para ajudar os deficientes auditivos e de fala.

Mas a nova tecnologia pode ser explorada para várias aplicações potenciais, como sensores da internet das coisas, em roupas eletrônicas e em aparelhos de cuidados à saúde.

A equipe demonstrou a funcionalidade da técnica fabricando um alto-falante que pode ser conectado a quase qualquer coisa para produzir sons. Fazendo o dispositivo funcionar ao contrário, ele atua como um microfone, que pode ser conectado a celulares e computadores para controlar sistemas de segurança ou qualquer equipamento ativado por voz.

Tudo se baseia em nanomembranas híbridas ultrafinas, transparentes e eletricamente condutoras. Com espessura em nanoescala, as membranas podem ser coladas onde se desejar.

"Nossas nanomembranas híbridas ultrafinas, transparentes e condutoras facilitam o contato conformacional com superfícies curvilíneas e dinâmicas, sem qualquer rachadura ou ruptura," disse Saewon Kang.
Nanomembranas

Nanomembranas são camadas de separação ultrafinas, com espessura em nanoescala - imagine-as como filtros extremamente finos. As nanomembranas de polímero têm atraído uma atenção considerável dos pesquisadores graças a propriedades como extrema flexibilidade, peso ultraleve e excelente adesividade, podendo ser fixadas diretamente em praticamente qualquer superfície.

No entanto, como são muito finas, elas rasgam facilmente, além de não terem condutividade elétrica.

Kang resolveu essas duas deficiências incorporando uma rede de nanofios de prata dentro da nanomembrana polimérica. Esses nanofios funcionam como eletrodos transparentes, que vêm sendo utilizados em várias demonstrações de eletrônicos flexíveis, incluindo telas flexíveis e que podem ser esticadas.

Uma malha de nanofios permitiu criar um alto-falante e um microfone e todo o circuito associado. Os componentes podem ser fixados sobre a pele de forma discreta, sendo virtualmente imperceptíveis. Nas demonstrações, eles foram colados no pescoço, para sentir diretamente as vibrações das cordas vocais.

"Essas camadas são capazes de detectar sons e vibrações vocais produzidos pelos sinais de tensão triboelétricos [a triboeletricidade é a geração de cargas elétricas por atrito entre materiais] correspondentes aos sons, que podem ser mais explorados para várias aplicações potenciais, como dispositivos de entrada e saída de som," disse Kang.

"Para aplicações comerciais, a durabilidade mecânica das nanomembranas e o desempenho do alto-falante e do microfone devem ser melhorados ainda mais," ressalva o professor Hyunhyub Ko, coordenador da equipe.

Bibliografia:

Transparent and conductive nanomembranes with orthogonal silver nanowire arrays for skin-attachable loudspeakers and microphones
Saewon Kang, Seungse Cho, Ravi Shanker, Hochan Lee, Jonghwa Park, Doo-Seung Um, Youngoh Lee, Hyunhyub Ko
Science Advances
Vol.: 4 (8): eaas8772
DOI: 10.1126/sciadv.aas8772