據(jù)麥姆斯咨詢報道，作為紐約州立大學(xué)的賓厄姆頓大學(xué)聲學(xué)研究的一部分，著名教授Ron Miles發(fā)明了一款電容式聲學(xué)傳感器，呈現(xiàn)出最小的運動阻力，對聲音的靈敏度高至0.5伏/帕，比典型的聲學(xué)傳感器高出兩個數(shù)量級。傳感器薄且柔韌性強，是感知聲音的理想選擇，因為它可以隨氣流移動，即使是非常微弱的噪音和來自加速度計、麥克風(fēng)和許多其他類似傳感器帶來的干擾。

“我們的目標是制造一款只抵抗重力的傳感器?！盡iles談到，“該傳感器需要保持與設(shè)備的連接狀態(tài)，但除此之外，我希望即使是最輕微的聲音或空氣運動也可以讓它發(fā)生移動?！蹦軌螂S空氣移動可以告訴傳感器何時存在聲音以及聲音來自哪個方向。

Miles將蜘蛛絲浸在黃金中制成一款薄的柔性傳感器作為麥克風(fēng)，頻率響應(yīng)非常平坦。這款傳感器使用了磁鐵，作用是將蜘蛛絲的運動轉(zhuǎn)換成電子信號。

作為磁鐵的替代物，Miles開始研究電容傳感器。電容傳感器不需要磁鐵，而是通過電極施加電壓。

每年二十億顆電容式麥克風(fēng)的出貨量，但要做到體積小、性能高，仍面臨不少挑戰(zhàn)。Miles的新平臺提供了一種不使用磁鐵就能檢測電場變化，從而檢測超薄纖維或薄膜運動的方法。

在又柔軟又薄的材料上使用電容感應(yīng)是不可行的，因為材料需要抵抗靜電力，這些靜電力可能會造成損壞或阻礙其運動。Miles說：“研究人員希望傳感器從聲音獲得微小的力產(chǎn)生移動，而不受靜電力的影響?！?/p>

在這項工作的最近進展中，Miles發(fā)現(xiàn)了一種設(shè)計，允許薄而柔軟的傳感器——它可以是蜘蛛絲或任何其他同樣薄的材料，在兩個固定電極上擺動。Miles介紹：“因為傳感器和電極呈90度角，靜電力不會對其運動產(chǎn)生影響?！边@是設(shè)計的關(guān)鍵部分，因為傳感器的靈敏度隨著偏置電壓升高而增加，因此需要具有高偏置電壓才能進行有效操作。

這種設(shè)計意味著智能手機中使用的電容傳感器可以做到體積更小，性能更佳。Miles認為獨特的設(shè)計還為其他應(yīng)用提供重要的優(yōu)勢：“這種傳感器的設(shè)計方式意味著它擁有幾乎恒定的勢能，但也可以在大運動后恢復(fù)到平衡狀態(tài)?！?/p>

Miles的研究由國家科學(xué)基金會（NSF）資助，設(shè)計專利正在申請中。這項工作最近發(fā)表在IEEE Sensors Journal上。