Šķiedru tehnoloģijas nepārtrauktā attīstība ir ļāvusi izpētīt plašāku tradicionālo audumu pielietojumu klāstu. Dabā šķiedras bieži spēlē lomu skaņas pārraidē. Piemēram, cilvēka dzirdes sistēmā bungplēvīte, kas ir atbildīga par akustiskās impedances neatbilstības novēršanu starp gaisu auss kanālā un šķidrumu iekšējās auss, ir veidota no augsta moduļa šķiedrām. Bungplēvīte skaņas spiedienu pārvērš mehāniskās vibrācijās vidusauss kaulos, kuras pēc tam tiek pārraidītas uz iekšējās auss gliemežnīcu. Gliemežnīcā šķiedrām līdzīgi matu kūlīši novirzās, galu galā pārvēršot mehāniskās vibrācijas elektriskos signālos, ko uztver nervu sistēma.

Iedvesmojoties no vadīšanas mehānisma, ar kuru dzirdes sistēma pārveido skaņas spiedienu mehāniskās vibrācijās un pēc tam mehāniskās vibrācijas elektriskos signālos, kā arī no šķiedru nozīmes dzirdes sistēmā, profesora Joela Finka komanda MIT izstrādāja akustisko audumu. Atšķirībā no dzirdes sistēmas sarežģītās trīsdimensiju struktūras, audums ir plakans, kas sastāv no auduma matricas ar tajā ieaustiem šķiedru sensoriem. Auduma matrica var efektīvi pārveidot skaņas spiedienu mehāniskās vibrācijās, piemēram, bungplēvīte, un šķiedru sensors var pārveidot mehāniskās vibrācijas elektriskos signālos, piemēram, gliemežvāks.

Ir konstatēts, ka mehāniskās vibrācijas radīto deformācijas enerģiju var efektīvi koncentrēt un sadalīt šķiedras kodolā. Šķiedras asimetriskā struktūra ļauj šķiedrai deformācijas laikā radīt lielāku deformāciju. Tāpēc pētnieku komanda izmantoja termiskās vilkšanas tehnoloģiju, kuras pamatā ir šķiedru ražošana, lai sensoram izgatavotu lielu skaitu šķiedru, kas sastāv no sešiem materiāliem, tostarp kodolu, kas sastāv no P(VDF-TrFe) un bārija pjezoelektriskā titanāta (BaTiO3) keramikas daļiņām, elektrodu, kas sastāv no nano oglekļa pulvera un polietilēna, vara stieples elektrodu un SEBS elastomēru.

Lai sagatavotu ļoti jutīgus akustiskos audumus, mēs izstrādājām austu audumu, kas sastāv no kokvilnas dzija (šķēru) un augsta moduļa Twaron pavedienu (audu), un pēc tam tieši ieaustas termiski vilktas šķiedras auduma substrātā kā tāda paša izmēra tīras kokvilnas auduma kontroles paraugs. Visbeidzot, tika konstatēts, ka Twaron/kokvilnas auduma akustiskā reakcija bija daudz augstāka nekā tīras kokvilnas audumam. Pie vienas un tās pašas skaņas frekvences Twaron/kokvilnas audumam bija zemas kārtas mehāniskās vibrācijas režīms, kas izraisīja šķiedras lielāku vibrācijas amplitūdu un lieces deformāciju tikai vienā virzienā. Turklāt pēc 10 mazgāšanas veļas mašīnā cikliem elektriskās un akustiskās īpašības joprojām var saglabāties.

Twaron/kokvilnas akustiskais audums ir ieausts apģērbā, kas precīzi nosaka skaņas avota virzienu. Skaņas avotu virziena uzraudzība var būt ļoti noderīga cilvēkiem, kas valkā dzirdes aparātus, jo tā var novērst fona troksni, vienlaikus ļaujot viņiem dzirdēt tikai skaņas noteiktā virzienā, kā arī tiesībaizsardzības iestādēm, kas cenšas noteikt šāvienu avotu. Turklāt biomedicīnas jomā apģērbs var darboties kā stetoskops, nodrošinot jaunu risinājumu ērtai, nepārtrauktai, reāllaika un ilgtermiņa cilvēka sirds un elpošanas sistēmas veselības uzraudzībai.

Papildus skaņas uztveršanai audums var arī atskaņot dzirdamas skaņas. Abi krekli nodrošina divvirzienu akustisko saziņu ar saskaņotu laika domēna viļņu formu un frekvenču spektru starp pārraidīto un uztverto runu. Tas veicina cilvēku savstarpējas akustiskās komunikācijas realizāciju un tam ir labas pielietojuma iespējas nedzirdīgiem vai vājdzirdīgiem cilvēkiem, slēptai saziņai un pat zemūdens saziņai.

(Avots: Ķīnas tekstilizstrādājumu līdera oficiālais konts)