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Mercredi 1 Juin 2022 | Par Lucile Perreau
Des vêtements qui "entendent" comme une oreille

« Vous avez du mal à entendre ? Il suffit de monter le son de votre chemise. » C'est ainsi que l’équipe d’ingénieurs du MIT et des collaborateurs de la Rhode Island School of Design résume ce nouveau tissu acoustique, qui fonctionne comme un microphone, convertissant le son d'abord en vibrations mécaniques, puis en signaux électriques, de la même manière que nos oreilles entendent.

Tous les tissus vibrent en réponse à des sons audibles. Pour capter ces signaux imperceptibles, les chercheurs ont créé une fibre flexible qui, lorsqu'elle est tissée dans un tissu, se plie avec le tissu comme une algue à la surface de l'océan. La fibre est conçue à partir d'un matériau "piézoélectrique" qui produit un signal électrique lorsqu'il est plié ou déformé mécaniquement, ce qui permet au tissu de convertir les vibrations sonores en signaux électriques. Le tissu peut ainsi capter des sons dont le niveau de décibels varie d'une bibliothèque silencieuse à un trafic routier intense, et peut déterminer la direction précise de sons soudains tels que des battements de mains. Lorsqu'il est tissé dans la doublure d'une chemise, le tissu peut détecter les battements subtils du cœur de son porteur. Les fibres peuvent également être conçues pour générer un son, tel qu'un enregistrement de paroles, qu'un autre tissu peut détecter. Des applications destinées aux malentendants sont imagineables.

Une étude détaillant la conception de l'équipe est publiée dans la revue scientifique Nature. L'auteur principal, Wei Yan, professeur adjoint à l'université technologique de Nanyang, à Singapour et qui a participé à la mise au point de la fibre en tant que post-doctorant au MIT, voit de nombreuses utilisations pour les tissus qui entendent. « En portant un vêtement acoustique, vous pourriez parler à travers lui pour répondre à des appels téléphoniques et communiquer avec d'autres personnes. En outre, ce tissu peut s'interfacer imperceptiblement avec la peau humaine, permettant aux porteurs de surveiller leur état cardiaque et respiratoire de manière confortable, continue, en temps réel et à long terme. »

S'inspirant du système auditif humain, l'équipe a cherché à créer une « oreille » en tissu qui serait souple, durable, confortable et capable de détecter les sons. Leurs recherches ont conduit à deux découvertes importantes : un tel tissu devrait incorporer des fibres rigides, ou "à haut module", pour convertir efficacement les ondes sonores en vibrations. L'équipe devait également concevoir une fibre capable de se plier avec le tissu et de produire une sortie électrique au cours du processus. Avec ces directives à l'esprit, l'équipe a développé un bloc de matériaux en couches, appelé préforme, composé d'une couche piézoélectrique ainsi que d'ingrédients destinés à renforcer les vibrations du matériau en réponse aux ondes sonores. La préforme obtenue, de la taille d'un marqueur épais, a ensuite été chauffée et tirée en fines fibres de 40 mètres de long.
L'équipe a ensuite tissé la fibre avec des fils conventionnels pour produire des panneaux de tissu pouvant être drapés et lavés en machine. Résultat, le tissu ressemble à une veste légère, plus légère qu'un jean, mais plus lourde qu'une chemise.

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