據(jù)麥姆斯咨詢報道，作為紐約州立大學的賓厄姆頓大學聲學研究的一部分，著名教授Ron Miles發(fā)明了一款電容式聲學傳感器，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。”Miles談到，“該傳感器需要保持與設備的連接狀態(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。”能夠隨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。

2017年，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，頻率響應非常平坦。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。”

在這項工作的最近進展中，Miles發(fā)現(xiàn)了一種設計，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。”這是設計的關鍵部分，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認為獨特的設計還為其他應用提供重要的優(yōu)勢：“這種傳感器的設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到平衡狀態(tài)。”

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