在我們日常生活中有各種(zhǒng)不同的聲音，人類是湖窗如何識别自然界中的各種(zhǒng)聲音的？其中的原理就(南分jiù)是這(zhè)些聲音都(dōu)有自己的固有頻率，它們作問知為輕微的壓力波在空氣中傳播，當這(zhè)些綠他特定的波傳到(dào)人的耳朵後(hòu)，結構複雜的鼓膜或者耳膜將(ji空計āng)壓力波轉為機械振動。而這(zhè)些振動放爸通過(guò)耳蝸將(jiāng)波信号轉化為由大腦感知和處理的電通要流信号，從而使人能(néng)聽到(dào)不同的聲音黃學。近期，麻省理工學(xué)院研究團嗎煙隊研發(fā)了一款聲學(xué)織物，該織物模拟人的耳朵功能(né跳月ng)，首先將(jiāng)聲音轉換為機械振動，然後(hòu)轉換為快舊電信号，通過(guò)這(zhè)種(zhǒ樂票ng)方式，聽見并記錄微弱的聲音。相關研究成(chéng)果以“Sin煙好gle fibre enables acoustic fabrics v年開ia nanometre-scale vibr到美ations”為題發(fā)表在《Nature》上。

在材料設計過(guò)程中，最重要的影錢環節就(jiù)是如何將(ji員大āng)微弱的壓電信号轉化為電信些笑号。在壓電材料中，壓電無機材料子還顯示出高壓電性能(néng)，但是由于剛性、易碎的唱姐特性使其很難加工成(chéng)纖維。而聚合物表現出易加工特點，制備的纖維其草不形狀和尺寸均可調整，但其壓電性能(néng)遠遠低于無城間機材料。據此，研究團隊試圖開(kāi)發(fā)複合材料即子我結合無機材料和高分子材料的優勢來制備壓電複合材料，通過(g匠舞uò)它們各自的優勢從而克服其局限性。

研究團隊利用熱拉伸策略制造了具有最佳壓電性能(néng)的聚合物纖維門新。首先將(jiāng)材料加熱至柔軟狀态，然後(hòu)以恒定的速度拉靜那伸，最後(hòu)伸長(cháng)成(ché制時ng)直徑均勻的纖維。拉伸和極化的結合可以産暗的生協同效應，使大分子鍊及其晶體結構在形成(chéng)時朋又(shí)沿著(zhe)纖維的軸定向(xiàng)，以及誘區知導電偶極子，這(zhè)導緻響應于機械刺激的電荷流量增加，從而極大風線地改善了壓電性能(néng)。制備的織物基體可像鼓膜一樣見市(yàng)高效地將(jiāng)聲壓轉化為機械老報振動。然後(hòu)，纖維傳感器像耳蝸一樣(yàng)將(又些jiāng)機械振動轉化為電信号，從而監測并記錄聲錢件音。無論是在安靜的圖書館中，還(hái生間)是在交通繁忙的道(dào)路上，這(zhè)種(zhǒng)織物都(線影dōu)可以捕捉聲音，并且還(hái)能(néng)确定諸如拍手之類的突然響藍可聲的精确方向(xiàng)。

據了解，該柔性單纖維傳感器能(néng)編織成(chéng)筆就織物，可以接收和發(fā)出聲音，識别聲音的來源習那，甚至監測心跳。