Un equipo del MIT ha diseñado una ‘tela acústica’, tejida con fibra diseñada a partir de un material ‘piezoeléctrico’ que produce una señal eléctrica cuando se dobla o deforma mecánicamente, lo que permite que la tela convierta las vibraciones del sonido en señales eléctricas. 1 crédito
Inspirado en el oído humano, un nuevo tejido acústico convierte los sonidos audibles en señales eléctricas.
¿Tiene problemas para escuchar? Solo súbete la camisa. Esta es la idea de un nuevo «tejido acústico» desarrollado por los ingenieros de[{» attribute=»»>MIT and collaborators at Rhode Island School of Design.
The team has designed a fabric that works like a microphone, converting sound first into mechanical vibrations, then into electrical signals, similarly to how our ears hear.
All fabrics vibrate in response to audible sounds, though these vibrations are on the scale of nanometers — far too small to ordinarily be sensed. To capture these imperceptible signals, the researchers created a flexible fiber that, when woven into a fabric, bends with the fabric like seaweed on the ocean’s surface.
The fiber is designed from a “piezoelectric” material that produces an electrical signal when bent or mechanically deformed, providing a means for the fabric to convert sound vibrations into electrical signals.
The fabric can capture sounds ranging in decibel from a quiet library to heavy road traffic, and determine the precise direction of sudden sounds like handclaps. When woven into a shirt’s lining, the fabric can detect a wearer’s subtle heartbeat features. The fibers can also be made to generate sound, such as a recording of spoken words, that another fabric can detect.
The team wove the fiber with yarns to produce panels of drapable, machine-washable fabric. Credit: Greg Hren
A study detailing the team’s design was published on March 16, 2022, in Nature. Lead author Wei Yan, who helped develop the fiber as an MIT postdoc, sees many uses for fabrics that hear.
“Wearing an acoustic garment, you might talk through it to answer phone calls and communicate with others,” says Yan, who is now an assistant professor at the Nanyang Technological University in Singapore. “In addition, this fabric can imperceptibly interface with the human skin, enabling wearers to monitor their heart and respiratory condition in a comfortable, continuous, real-time, and long-term manner.”
Yan’s co-authors include Grace Noel, Gabriel Loke, Tural Khudiyev, Juliette Marion, Juliana Cherston, Atharva Sahasrabudhe, Joao Wilbert, Irmandy Wicaksono, and professors John Joannopoulos and Yoel Fink at MIT, along with Anais Missakian and Elizabeth Meiklejohn at Rhode Island School of Design (RISD), Lei Zhu from Case Western Reserve University, Chu Ma from the University of Wisconsin at Madison, and Reed Hoyt of the U.S. Army Research Institute of Environmental Medicine.
Sound layering
Fabrics are traditionally used to dampen or reduce sound; examples include soundproofing in concert halls and carpeting in our living spaces. But Fink and his team have worked for years to refashion fabric’s conventional roles. They focus on extending properties in materials to make fabrics more functional. In looking for ways to make sound-sensing fabrics, the team took inspiration from the human ear.
Audible sound travels through air as slight pressure waves. When these waves reach our ear, an exquisitely sensitive and complex three-dimensional organ, the tympanic membrane, or eardrum, uses a circular layer of fibers to translate the pressure waves into mechanical vibrations. These vibrations travel through small bones into the inner ear, where the cochlea converts the waves into electrical signals that are sensed and processed by the brain.
The acoustic fiber can be woven with conventional yarns using a traditional loom. Credit: Courtesy of the Fink Lab
Inspired by the human auditory system, the team sought to create a fabric “ear” that would be soft, durable, comfortable, and able to detect sound. Their research led to two important discoveries: Such a fabric would have to incorporate stiff, or “high-modulus,” fibers to effectively convert sound waves into vibrations. And, the team would have to design a fiber that could bend with the fabric and produce an electrical output in the process.
With these guidelines in mind, the team developed a layered block of materials called a preform, made from a piezoelectric layer as well as ingredients to enhance the material’s vibrations in response to sound waves. The resulting preform, about the size of a thick marker, was then heated and pulled like taffy into thin, 40-meter-long fibers.
Lightweight listening
The researchers tested the fiber’s sensitivity to sound by attaching it to a suspended sheet of mylar. They used a laser to measure the vibration of the sheet — and by extension, the fiber — in response to sound played through a nearby speaker. The sound varied in decibel between a quiet library and heavy road traffic. In response, the fiber vibrated and generated an electric current proportional to the sound played.
“This shows that the performance of the fiber on the membrane is comparable to a handheld microphone,” Noel says.
In addition to wearable hearing aids, clothes that communicate, and garments that track vital signs, acoustic fabrics serve as dust-sensing spacecraft skin, and crack-detecting building coverings. Credit: Courtesy of the Fink Lab
Next, the team wove the fiber with conventional yarns to produce panels of drapable, machine-washable fabric.
“It feels almost like a lightweight jacket — lighter than denim, but heavier than a dress shirt,” says Meiklejohn, who wove the fabric using a standard loom.
She sewed one panel to the back of a shirt, and the team tested the fabric’s sensitivity to directional sound by clapping their hands while standing at various angles to the shirt.
“The fabric was able to detect the angle of the sound to within 1 degree at a distance of 3 meters away,” Noel notes.
The researchers envision that a directional sound-sensing fabric could help those with hearing loss to tune in to a speaker amid noisy surroundings.
Two panels of acoustic fabric sewed to the back of a dress shirt are able to determine the direction of sudden sounds such as handclaps. Credit: Courtesy of the Fink Lab
The team also stitched a single fiber to a shirt’s inner lining, just over the chest region, and found it accurately detected the heartbeat of a healthy volunteer, along with subtle variations in the heart’s S1 and S2, or “lub-dub” features. In addition to monitoring one’s own heartbeat, Fink sees possibilities for incorporating the acoustic fabric into maternity wear to help monitor a baby’s fetal heartbeat.
Finally, the researchers reversed the fiber’s function to serve not as a sound-detector but as a speaker. They recorded a string of spoken words and fed the recording to the fiber in the form of an applied voltage. The fiber converted the electrical signals to audible vibrations, which a second fiber was able to detect.
In addition to wearable hearing aids, clothes that communicate, and garments that track vital signs, the team sees applications beyond clothing.
“It can be integrated with spacecraft skin to listen to (accumulating) space dust, or embedded into buildings to detect cracks or strains,” Yan proposes. “It can even be woven into a smart net to monitor fish in the ocean. The fiber is opening widespread opportunities.”
“The learnings of this research offers quite literally a new way for fabrics to listen to our body and to the surrounding environment,” Fink says. “The dedication of our students, postdocs and staff to advancing research which has always marveled me is especially relevant to this work, which was carried out during the pandemic.”
Reference: “Single fibre enables acoustic fabrics via nanometre-scale vibrations” by Wei Yan, Grace Noel, Gabriel Loke, Elizabeth Meiklejohn, Tural Khudiyev, Juliette Marion, Guanchun Rui, Jinuan Lin, Juliana Cherston, Atharva Sahasrabudhe, Joao Wilbert, Irmandy Wicaksono, Reed W. Hoyt, Anais Missakian, Lei Zhu, Chu Ma, John Joannopoulos and Yoel Fink, 16 March 2022, Nature. DOI: 10.1038/s41586-022-04476-9
This research was supported in part by the US Army Research Office through the Institute for Soldier Nanotechnologies, National Science Foundation, Sea Grant NOAA.
SpaceX puso en órbita otro lote de sus satélites de Internet Starlink desde la Costa Espacial de Florida esta tarde (30 de octubre).
Un cohete Falcon 9 coronado por 23 naves espaciales Starlink despegó de la estación espacial de Cabo Cañaveral hoy a las 17:10 EDT (21:10 GMT).
La primera etapa del Falcon 9 regresó a la Tierra para un aterrizaje vertical aproximadamente ocho minutos después del despegue, como estaba previsto. Aterrizó en el dron SpaceX “A Shortfall of Gravitas”, estacionado en el Océano Atlántico.
Este fue el decimocuarto lanzamiento y aterrizaje de este propulsor en particular, según un Descripción de la misión SpaceX.
La etapa superior del Falcon 9 continuó su viaje hacia el cielo. Desplegará los 23 satélites Starlink en la órbita terrestre baja (LEO) aproximadamente 64 minutos después del despegue, si todo va según lo planeado.
SpaceX ya ha lanzado más de 100 misiones Falcon 9 en 2024, aproximadamente dos tercios de las cuales están dedicadas a construir la megaconstelación Starlink.
La compañía de Elon Musk opera actualmente cerca de 6.500 satélites Starlink en LEO, y cada vez hay más satélites en crecimiento, como muestra el despegue de hoy.
La NASA ha perfeccionado su lista de posibles lugares de aterrizaje cerca del polo sur de la Luna para su Misión Artemisa 3cuyo objetivo es devolver a los astronautas a la superficie lunar no antes de 2026.
Los nueve sitios preseleccionados, que fueron publicados por la NASA el lunes 28 de octubre, son geológicamente diversos y cada uno tiene el potencial de proporcionar nueva información sobre planetas rocososrecursos lunares y la historia de nuestra sistema solarsegún un declaración por la agencia.
Las ubicaciones específicas en las regiones candidatas se seleccionarán después de que se seleccionen las fechas objetivo del lanzamiento de Artemis 3, según el comunicado, porque estas fechas «dictarán las trayectorias orbitales y las condiciones ambientales de la superficie».
«Cualquiera de estas regiones de aterrizaje nos permitirá hacer ciencia asombrosa y hacer nuevos descubrimientos», dijo Sarah Noble, geóloga lunar de la División de Ciencias Planetarias de la sede de la NASA en Washington, DC, en el comunicado de prensa.
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La misión Artemis 3 tiene como objetivo aterrizar lo suficientemente cerca de áreas cercanas al polo sur de la Luna que nunca ven la luz del sol. En esos lugares, conocidos como regiones persistentemente sombreadas, los científicos sospechan que las capas de hielo que no se han distribuido durante miles de millones de años podrían contener pistas sobre la historia del sistema solar y proporcionar a los astronautas sistemas de soporte vital y combustible para cohetes.
Los MNT en regiones actualizadas también admiten aterrizajes por EspacioXdel Starship Human Landing System (HLS), que transportará a dos astronautas desde nave espacial orión atracado en órbita lunar en la superficie de la luna. EL Astronave HLS está diseñado para servir como hábitat para los miembros de la tripulación durante su estadía de una semana en la luna. También está previsto enviarlos de regreso a Orión cuando el tiempo venir.
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El contrato de SpaceX con NASA requiere que ejecute con éxito un aterrizaje de demostración sin tripulación en la superficie de la Luna antes de transportar astronautas en la misión tripulada Artemis 3. Retrasos en el desarrollo de Starship y también. problemas con el escudo térmico con la cápsula de Orión retrasó la misión Artemis 3 hasta al menos septiembre de 2026aproximadamente un año después de su fecha de lanzamiento original.
A principios de este año, la NASA nota Starship ha superado con éxito varias pruebas de sistemas de acoplamiento, así como más de 30 hitos relacionados con su desarrollo HLS. El siguiente paso crítico es que Starship HLS demuestre la transferencia de propulsor en órbita, ya que Starship no puede volar directamente a la Luna y debe repostar combustible en órbita. Tierra órbita con propulsor proporcionado por una rápida sucesión de al menos 10 lanzamientos de Starship antes de zarpar hacia la luna.
Al mismo tiempo, el desarrollo de un componente crítico por boeing para el nuevo de la NASA Sistema de lanzamiento espacial (SLS), llamado Bloque 1B –un cohete robusto diseñado para aumentar la cantidad de carga que SLS puede entregar a la Luna– cayó recientemente bajo una nube de incertidumbre cuando el gigante aeroespacial supuestamente consideró vender su negocio espacial en un contexto de crecientes problemas financieros. .
A informe exclusivo El Wall Street Journal señaló el viernes pasado (25 de octubre) que las discusiones de Boeing sobre la venta de sus operaciones espaciales, una medida encabezada por el nuevo director ejecutivo de la compañía, Kelly Ortberg, se encontraban «en una etapa temprana». Tampoco está claro qué parte del negocio podría venderse y es posible que la empresa mantenga su papel en el desarrollo de SLS, señala el informe.
Se espera que el vuelo inaugural del SLS Bloque 1B sea la misión de alunizaje Artemis 4, ahora programada para finales de 2028.
Mattel, el fabricante de juguetes detrás de grandes marcas como Barbie y Hot Wheels, está modernizando sus propiedades inmobiliarias, trasladando sus estudios y su centro de diseño a nuevos hogares.
La compañía, con sede en El Segundo, planea trasladar sus estudios a un edificio recientemente renovado de 60,000 pies cuadrados para 2025. Mattel firmó un acuerdo de varios años para arrendar el espacio de oficinas en 831 S. Douglas St.
El edificio, ubicado cerca de la actual sede de Mattel en Continental Boulevard, incluye estudios que la compañía utilizará para tomar fotografías y videos para promocionar sus productos, así como un patio con fogatas, una parrilla y un área de cocina. El edificio está cerca de otros servicios, incluidos restaurantes, un club deportivo de alto nivel, hoteles y tiendas. Durante los últimos 30 años, Mattel ha alojado sus estudios en su campus, que incluye varios edificios.
La transacción inmobiliaria es parte de los esfuerzos de Mattel para renovar sus oficinas, ya que la compañía apunta a impulsar la productividad y la creatividad en el lugar de trabajo y al mismo tiempo atraer nuevos empleados. A medida que los trabajadores comienzan a regresar a la oficina después de la pandemia de COVID-19, las empresas están tratando de hacer que la oficina sea más atractiva para los empleados acostumbrados al trabajo remoto.
El edificio industrial, que forma parte del campus de Continental Park de Continental Development Corp., fue transformado recientemente para incluir un área de producción de estudio para satisfacer las necesidades creativas de Mattel.
«Los empleadores han estado trabajando para darles a sus empleados razones para querer regresar a la oficina e interactuar con sus pares», dijo Bob Tarnofsky, vicepresidente ejecutivo de bienes raíces de Continental Development. «Las comodidades que ofrecen son muy superiores a las que normalmente veíamos antes de COVID». »
A medida que los empleadores reconsideran el futuro del trabajo, no es raro que las empresas firmen contratos de arrendamiento a más corto plazo, dijo Tarnofsky. Mattel, sin embargo, firmó un contrato de arrendamiento a largo plazo. Se negó a decir cuánto pagó Mattel por el contrato de arrendamiento y cuánto dura.
Este año, Mattel también anunció que trasladaría su centro de diseño, ubicado en Mariposa Avenue durante más de tres décadas, a un edificio recientemente renovado en 2026. El centro, donde los empleados diseñan cabello, ropa y otras piezas de juguete, se ubicará en un espacio de oficinas de 167,767 pies cuadrados conocido como Grand + Nash en 2160 E. Grand Ave. Mattel compró el espacio por 59 millones de dólares a New York Life Insurance.
«Nos estamos embarcando en una importante modernización interior de nuestra sede en 333 Continental Boulevard, infundida con los mismos principios de diseño e inspirada en los esfuerzos de modernización de oficinas de Mattel en todo el mundo», David Traughber, vicepresidente senior de finanzas y director de Mattel. bienes raíces globales, dijo en un comunicado.
Los edificios que actualmente albergan el centro de diseño y operaciones de estudio de Mattel son instalaciones arrendadas que la compañía dejará libres.
En diciembre de 2023, Mattel tenía aproximadamente 33.000 empleados en más de 35 países de todo el mundo, según el informe anual de la empresa. La empresa tiene aproximadamente 2000 empleados en El Segundo y ofrece a sus empleados un ambiente de trabajo híbrido.