Notícia

Miniaturização com impressão 3D e metamaterais ajudará a desenvolver a próxima geração de sistemas acústicos vestíveis

Mark Paton via Unsplash

Fonte

Universidade de Strathclyde

Data

sexta-feira, 4 março 2022 10:45

Áreas

Biomecânica. Ciência de Materiais. Engenharia Biomédica. Impressão 3D.

Existem possibilidades emergentes significativas no controle e manipulação do som com o advento de novas tecnologias, como a impressão 3D e os metamateriais acústicos. No entanto, devido aos longos comprimentos de onda do som associados à fala e ao ruído audível, miniaturizar os sistemas para torná-los utilizáveis em dispositivos médicos, como aparelhos auditivos, pode ser desafiador e com alto custo.

Função acústica

No Reino Unido, o projeto de três anos chamado RESINators – Miniature Acoustic Resonator Systems – recebeu financiamento de pouco menos de meio milhão de libras (cerca de R$ 3,3 milhões) para alcançar a funcionalidade acústica de sistemas simples e de fácil produção, sem depender de soluções eletrônicas.

Os pesquisadores vão estudar como o som funciona com ressonadores acústicos formados por metamateriais, uma classe de material em que suas propriedades acústicas são geradas pela maneira como é construído, não do que é construído. Os materiais podem ser construídos de forma a criar propriedades materiais eficazes que são impossíveis em materiais tradicionais e podem ser usados para ocultar objetos do som, mostrando uma supressão de ruído extremamente eficiente.

O Dr. Joseph Jackson, líder do projeto e professor do departamento de Engenharia Elétrica e Eletrônica da Universidade de Strathclyde, no Reino Unido, disse que, com os avanços nos métodos de fabricação, agora é possível construir objetos geométricos complexos usando métodos de impressão 3D com recursos em microescala.

“A maior parte das pesquisas sobre a parte de detecção de som de aparelhos auditivos externos e implantes cocleares – um dispositivo eletrônico que estimula eletricamente o nervo coclear para a audição – está relacionada à eletrônica, como a análise dos sinais e o processamento digital de sinais. Mas isso é caro e consome bateria, e quanto mais avançados os aparelhos, mais impraticáveis eles podem se tornar, com o usuário tendo que carregar seu aparelho auditivo a cada poucas horas, por exemplo. É um desafio miniaturizar coisas que você pode usar em uma escala muito pequena que ainda funcione em frequências de áudio, então estamos procurando desenvolver novos sistemas acústicos construídos com recursos de microescala. Eles operarão em frequências de áudio reunindo avanços em impressão 3D e design de sistemas acústicos para criar materiais com desempenho acústico excepcional, ao mesmo tempo em que são leves e minúsculos”, explicou o professor Joseph Jackson.

“Nosso objetivo é desenvolver sistemas de ponta para áudio pessoal que possam constituir a ciência do áudio de sistemas acústicos da próxima geração de tecnologias para produtos de consumo vestíveis”, destacou o pesquisador.

Conhecimento em materiais

O projeto é uma colaboração com a Universidade de Glasgow, também no Reino Unido. O Dr. Andrew Feeney, que tem experiência em materiais avançados, disse: “Os avanços na ciência de materiais e capacidades de fabricação estão apresentando novas oportunidades para dispositivos acústicos. Agora somos capazes de fabricar em escalas menores do que nunca, mas o mais importante é que também podemos detectar o movimento desses ressonadores com nossas instalações avançadas de caracterização, que incluem instrumentos sem contato, como lasers. Estou animado por fazer parte deste projeto, onde nossa longa experiência no desenvolvimento e caracterização de materiais e dispositivos avançados combina bem com a pesquisa do Dr. Jackson”.

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Strathclyde (em inglês).

Fonte: Universidade de Strathclyde. Imagem: Mark Paton via Unsplash.

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