Ткань использует трибоэлектрический эффект, превращая электростатические заряды от движения в сигналы, улавливающие голос.
Исследователи из Университета Сучжоу (Китай) разработали ткань A-Textile, превращающую обычную одежду в интерактивный голосовой интерфейс. Теперь достаточно говорить с курткой или рубашкой, чтобы управлять бытовой техникой, получать навигационные подсказки или взаимодействовать с искусственным интеллектом. Исследование было опубликовано в журнале Science Advances.
«Мы хотели создать ткань, которая может чувствовать, общаться и реагировать на голос без громоздких датчиков и микрофонов», — пояснили ученые.
A-Textile решает эту проблему, превращая ткань в миниатюрный микрофон, который не требует батареек и дополнительных устройств.
Как ткань улавливает голос
A-Textile использует трибоэлектрический эффект: при трении или движении частей ткани образуются крошечные электростатические заряды. Эти заряды затем превращаются в электрические сигналы, фиксирующие вибрации голоса. Сигналы передаются на смартфон или компьютер, где модель искусственного интеллекта распознает команды.
Искусственный интеллект внутри ткани
Для создания ткани исследователи совместили три слоя. Силиконовая резина с наноструктурами SnS₂ улучшает сбор зарядов, карбонизированный хлопок хранит их, а верхний слой делает ткань мягкой, гибкой и пригодной для стирки. Благодаря этому ткань способна улавливать даже шепот, выдавая до 21 вольта с чувствительностью 1,2 вольта на паскаль.
Для обработки сигналов исследователи разработали модель глубокого обучения. Она распознает голосовые команды и позволяет напрямую управлять устройствами — включая кондиционер, светильники, Google Maps, а также взаимодействовать с ChatGPT. Система достигла 97,5 % точности даже в шумной среде, что делает голосовое управление надежным и практичным.
«Наши тесты показали, что ткань легко превращается в интеллектуального помощника. Она слушает, распознает команды и мгновенно выполняет их», — отметили авторы.
Прорыв для умной одежды
Ранее разработанные «акустические ткани», созданные в Массачусетском технологическом институте в 2022 году или пьезоэлектрические композиции Ванга 2019 года, требовали жестких элементов и давали слабый сигнал, что делало распознавание речи в реальном времени почти невозможным. A-Textile использует наноструктуры SnS₂ для повышения чувствительности, что обеспечивает точное и бесконтактное распознавание голоса в реальном времени.
Электростатические заряды ткани создают сигналы, которые ИИ преобразует в команды, управляя устройствами без проводов и батареек. В отличие от предыдущих решений, ткань остается мягкой, гибкой и пригодной для повседневной носки.
Потенциал применения
A-Textile может использоваться в работе на опасных производствах, где руки заняты, или для людей с ограниченными возможностями. Голосовое управление через одежду позволяет выполнять задачи, не прибегая к телефону, гарнитуре или дополнительным устройствам.
«Это больше, чем просто ткань. A-Textile — шаг к будущему, где одежда становится интеллектуальным партнером. Она слушает, учится и помогает взаимодействовать с цифровым миром одним лишь голосом», — заключили авторы исследования.
Ткань прошла лабораторные испытания, показав высокую стабильность и надежность. В будущем исследователи планируют интегрировать ее в повседневную одежду, рабочую форму и спортивные костюмы, создавая новые возможности для «умного гардероба».