Desde el sutil latido del corazón de tu hijo, hasta la inmensidad del espacio. Una tela diseñada por el MIT puede escuchar sonidos tan peculiares como estos. Es una muestra más de la revolución que prepara la ingeniería de materiales con prendas y fibras inteligentes que sirven como gadgets conectados que podrían llevarse por la calle.

Los tejidos se utilizan tradicionalmente para amortiguar o reducir el sonido, véase las alfombras o moquetas que se instalan en las casas y que, además, ayudan a dar calor a las habitaciones. Pero como suele ocurrir, la ciencia ha dado con la forma de revertir ese estándar y crear nuevas posibilidades hasta ahora inimaginables.

Un equipo de investigadores del MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts) ha desarrollado una tela que funciona como el oído humano, capaz de escuchar ondas sonoras. Un hallazgo que abre las puertas a prendas de vestir para las personas con pérdida auditiva, así como materiales que estudien las tensiones de los edificios o naves que escuchan el espacio exterior.

"Usando una prenda acústica, puede hablar a través de ella para contestar llamadas telefónicas y comunicarse con otros", dice Yan, quien ahora es profesor asistente en la Universidad Tecnológica de Nanyang en Singapur.

Como un oído

Para quienes no sepan qué pasa dentro de sus cabezas, las ondas de sonido que son audibles para el ser humano, llegan al interior del oído y ejercen una leve presión en el órgano que es extremadamente sensible. Esa presión oscila en una millonésima parte de la presión atmosférica. El tímpano utiliza una capa circular de fibras para traducir esa presión en vibraciones mecánicas que acaban recibiendo los pequeños huesos del interior del oído.

Después es la cóclea la encargada de convertir las vibraciones en señales eléctricas, es decir, el idioma de las neuronas cerebrales. Así pasan las personas de recibir ondas por el aire, a escuchar dentro de sus cabezas a Rosalía cantar en bucle: "Pa' ti naki, chicken teriyaki".

Sabiendo ya cómo funciona el sistema auditivo humano, es más sencillo comprender la composición de este nuevo tejido. Por un lado, es necesario que cuente con fibras rígidas que, al igual que el tímpano y los huesos, transforman las ondas sonoras en vibraciones. Por otro lado, se requería una fibra más flexible que se encargue de producir la salida eléctrica al final del proceso.

El resultado es un hilo entrelazado con polímero piezoeléctrico y nanopartículas, materiales que generan carga eléctrica cuando se deforman, forzados por la presión de las ondas de sonido. Esa corriente eléctrica se transporta después a través de una segunda capa de polímero conductor y microalambres de cobre que están entre el hilo.

Por último, se recubre toda la mezcla con goma para concentrar las vibraciones y mejorar la sensibilidad del hilo ante cualquier sonido. El producto se calienta y se estira como un caramelo para obtener un tejido más delgado de 40 metros de largo. Explicado así puede parecer que hablamos de un jersey grueso lleno de cables y fibras extrañas, pero se trata de un filamento de un milímetro nada más, diez veces más gruesa que el cabello humano.

Genera sonidos

La tela puede capturar sonidos, desde el murmullo de una biblioteca, hasta la vorágine del tráfico o detectar la dirección precisa de sonidos repentinos como una bocina. Pero también se puede invertir el proceso y que la fibra sea quien genere el sonido para que otro producto lo detecte.

El material resultante se ha puesto a prueba junto a una hoja suspendida de mylar. Con un láser, los investigadores midieron la vibración de la hoja unida a la fibra, el sonido de un altavoz pasaba a través del material demostrando que la tela captaba bien las ondas y generaba una corriente eléctrica similar al sonido que se estaba escuchando.

Faltaba un último paso, convertir esta tecnología de materiales en una prenda práctica. Para ello tejieron la fibra que habían creado con hilos convencionales. "Se siente casi como una chaqueta liviana, más liviana que la mezclilla, pero más pesada que una camisa de vestir", dice Meiklejohn, además se podría lavar a máquina. Cosida en la espalda de una camisa estándar, el tejido pudo detectar el ángulo de los aplausos del equipo con una precisión de 1 grado a unos 3 metros de distancia.

Escuchando el universo

Es necesario un hardware externo para procesar las señales eléctricas que transmite la tela, pero no deja de ser un avance importante que podría tener numerosas aplicaciones, tanto en el ámbito médico, como en la tecnología de consumo o en la exploración espacial.

Uno de los usos que plantea un material de este tipo es la posibilidad de ayudar a personas con pérdida auditiva a sintonizar un altavoz en un entorno ruidoso, dicen los investigadores. Esta función sería similar a la que ha desarrollado Apple para sus auriculares AiPods, que intensifican el sonido de una conversación, en concreto de un interlocutor y reduciendo el ruido que obstaculiza esa comunicación en persona.

Por otro lado, al coser una sola fibra dentro del forro de una camisa cerca del pecho de la persona, es posible capturar el sonido del latido del corazón. Esta opción abre varios caminos, si se fabricará así la ropa de los bebés, se podría controlar en tiempo real los latidos del pequeño.

En un enfoque más poético, "podríamos darle acceso a una persona a la banda sonora de su vida? se pregunta uno de los inventores de esta fibra en la revista Popular Science. Sus principales propuestas se enfocan al uso de este gadget para el ámbito médico, pero no es el único.

No obstante, sus aplicaciones pueden ser infinitas en un sentido metafórico, pues "se puede integrar con la piel de la nave espacial para escuchar el polvo espacial (acumulado), o incrustarse en edificios para detectar grietas o tensiones", proponen. "Incluso se puede tejer en una red inteligente para monitorear peces en el océano. 

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