IT思维

公众号/脑极体

技术越进步，人越喜欢折腾自己的身体。在人工智能和纳米材料等技术的长足发展之下，穿戴和植入设备越来越受到科学家们的喜欢，也勾起了很多勇敢者的尝试欲望。到今天，供医疗诊疗的各种芯片、纳米机器人和设备等是一个品类，也成为了可穿戴和植入设备的主力军。

但明显有另外一批人，他们把自己的身体当做试验品，希望集成各种“呼风唤雨”般的电子功能，于是植入了各种千奇百怪的设备：头顶插根天线、后脑勺装个摄像机、手臂植个耳朵啥的，充满了令人啧啧称奇的想象力。

但这些毕竟太疯狂了，纯粹是出于个人的喜好，不好推广开来。总不能人人头上都植入一根天线玩儿吧？那人人都成了天线宝宝了。也就是说，具有普遍性意义的穿戴或植入设备才可能更具有研究的价值和实际的意义。

比如说，贴在皮肤上的扬声器。

皮肤上、肌肉内、颅骨里……

扬声器都能藏匿在人体的何处？

韩国蔚山国家科学技术研究所（UNIST）研制出了一种创新性的可穿戴技术，目的很简单：把你的皮肤变成扬声器。

在这项研究中，研究人员的技术突破是开发出了超薄、透明而且导电的纳米膜。纳米膜是一种厚度为纳米级的膜层，其具有极高的柔韧性、超轻的重量和优异的粘接性能。这种特点可以让其附着在几乎任何物体的表面，而UNIST开发的纳米膜的厚度则小于100纳米，结果是非常令人欣喜的。

但纳米膜本身是不具备导电性的。研究人员在其中嵌入了一个银线纳米网络来解决这个问题，同时还能让其变得不容易撕裂。用这种纳米膜做成的扬声器是通过周围空气的温度引起的振荡发出热声音来工作的。不仅如此，作为一种传感器，如果将其贴在脖子上，其还能感觉到声带的振动，然后起到麦克风声音传输的作用。

UNIST的目标是利用纳米材料将其附着在人的皮肤上，人们随时可以揭下来或者任意改变形状。但哈佛大学可不这么想，他们想把扬声器给植入到身体里。

早在2013年，哈佛大学的材料科学研究专家们就利用离子传导的能力制作了一台透明的圆盘形扬声器。该扬声器由盐水凝胶层和橡胶薄膜两部分构成，有足够高的压力通过凝胶的话，就会引起橡胶薄膜的振动，从而发出声音。

值得的注意的是，制作扬声器的这种离子导体能够与活体器官进行协作，比如植入肌肉组织里。把扬声器植入肌肉里，这才是真正意义上的“随身听”啊。

但有人就说了：干嘛这么费劲？又是皮肤表面又是肌肉的，还得用特殊材料再造一个全新形态的扬声器来。为什么不直接植入一个耳机？

确实有这样的例子。一位名为本·恩杰尔的美国年轻人就在自己耳朵后面10厘米左右的地方植入了一个蓝牙耳机，通过耳机扬声器的声音引起颅骨的震动，就可以感知到听觉。

这样的确很方便，但硬生生地植入一个普通意义上的材料，我估计他耳朵后面乃至整个后脑勺离发炎也就不远了……

但问题也就来了：费这么大劲研究这么高精尖的材料，却只是为了做一个扬声器，这东西对人来说有啥用？

当人体变成“随身听”

我们上文说过，有些人植入一些特别的东西，仅仅是为了满足个人的喜好，这种植入很难具备普遍的推广意义。只有植入设备能解决一些实际问题，其才可能具有普遍的社会价值，从而使关于它的研究不仅仅局限于猎奇。

那么，可穿戴或植入式扬声器的首要意义将体现在医疗上。对一些听力受损的群体而言，戴个助听器恐怕是现在最好的听力“恢复”方式了。但助听器的缺点也很明显，入耳式耳塞可能会造成不适，有的还要拖着长长的线也比较麻烦。并且在入眠的时候无法听到外界的声音。如果可以将离子导体扬声器植入耳内，或许助听器将不再被需要。一系列由此而来的调音、摘取等麻烦也会随之消失。

而当听力功能逐渐恢复之后，因听力丧失而出现的语言障碍也会随之恢复，患者也就可以快速地回到正常的生活工作当中去。从这个角度上来说，扬声器也就具备了最为普遍的社会价值。

其次，可穿戴或植入式扬声器或许将成为新的物联网入口，音箱的位置可能会显得非常尴尬。虽然并没有哪一家公司或科研机构在做这方面的研究，但这并不妨碍我们对其进行展望。试想一下，不用考虑音箱有多远、不用考虑声音的大小，只要轻轻说出要求，家庭智能设备立刻就开始工作，将会是多么神奇？当然，智能音箱并不仅仅只有收音和播放的功能，其中还内置了人工智能芯片等各种设备以支持互联。但在芯片已经可以植入人体的情况下，未来通过唤醒身体里的麦克风，并不是一个很遥远的想法。

不过换个角度想一下，一个人在屋里喃喃自语控制着各种设备，倒也是挺奇怪的一件事……

而更贴近我们现实的是，未来把扬声器贴在皮肤上或者植入体内，我们将不再需要忍受长长的线和忍受插入耳朵的不适，自己既可以化身音乐公放器，又可以独家享受私人空间，而且不受任何场域的限制。比如以前上课听歌要把线穿到袖子里，把耳机放在手掌里，再用手掌托着耳朵……看似在思考，实则沉浸在音乐的世界。

再也不怕来自窗户外面班主任紧盯的目光了。

很美好的应用场景，但在此之前我们还是必须要明确一下这项技术所面临的不足。

扬声器市场受冲击？

它还有难题要破解

首先，无论是纳米膜还是离子导体，其是否具有长期工作的能力？纳米膜虽然经过研究人员的初步开发，变得比较柔韧，但要进入到现实场景的话，所面临的情况将更加复杂。比如皮肤出汗怎么办？其能够进行多少次的反复取下和粘贴？长期的裸露是否会加速材质的老化和失效？而在不断振动的过程中，其磨损的程度有多大？

离子导体则是要植入肌肉之内的，就更要注重其耐久性。植入物两个方面的表现非常重要，一个是能够尽可能长地存留在体内，避免来回取出造成的麻烦；另一个则是避免免疫系统的排异造成的感染，因此对材质对组织的微量刺激控制非常重要。

其次，目前而言，二者都处于刚刚起步的研究阶段。扬声器和麦克风最终要的是其功能性，即扬声器要能听得见、听得清，麦克风则能收音收得准。我们知道，声波振动越大，声音也就越大。但纳米膜的超薄物理形态如何产生足够的音量呢？因此，如何完善其性能则是研发的关键性内容。毕竟只有扬声器之名，却无扬声器之实，那就可真的变为猎奇了。

不得不承认的是，可穿戴或植入扬声器确实是非常有吸引力的。那么，我们来思考这样一个问题：如果这种扬声器在未来是否会对耳机、音响市场形成冲击？

或许受到最大冲击的将是功能型耳机。这里的功能型耳机指的是仅仅是为了满足“听到”或者“听清”的人群，他们对音质什么的没有什么太大要求。而目前研究的内容也仅仅只是达到这样一个目标。

至于要追求极致的音乐体验或者音响效果的话，在很长的时间内这类音响产品将很难受到威胁。因为这类产品不仅仅是能发出声音，还有非常多的电子元件进行声音调节。要实现这些元件的人体植入适配，恐怕也不是一天两天的事。

但目前即便是谈第一个影响也或许还是太早。毕竟严格意义上来说，可穿戴或植入式扬声器基本上还是停留在概念的阶段，或者在概念前面迈出了非常小的一步。当然，也可能没多久材料攻关就取得了突破，可穿戴或植入式扬声器很快就进入了我们的日常生活当中。

毕竟，科技总是会给我们带来惊喜，希望在这方面也是。