Surroundlyd fra letvægts rulle-til-rulle trykt højttalerpapir

Hvis Instituttet for Print- og Medieteknologi ved Chemnitz University of Technology har sin vilje, Mange af fremtidens højttalere vil ikke kun være tynde som papir, men vil også lyde imponerende. Dette er en realitet i Chemnitz-forskernes laboratorier, som tilbage i 2015 udviklede den flere prisbelønnede T-bog - en stor-format illustreret bog udstyret med trykt elektronik. Hvis du vender en side, det begynder at lyde gennem en højttaler, der er usynligt placeret inde i arket papir. "T-bogen var og er en milepæl i udviklingen af ​​trykt elektronik, men udviklingen fortsætter hele tiden, " siger prof. dr. Arved C. Hübler, under hvis ledelse denne teknologiske trend, som bliver stadig vigtigere på verdensplan, har været drevet frem i mere end 20 år.

Fra enkeltarksproduktion til rulle-til-rulle-print

Fem år siden, de klangfulde papirhøjttalere fra Chemnitz blev stadig fremstillet i en halvautomatisk produktionsproces med enkeltark. I denne proces, almindeligt papir eller folier er trykt med to lag af en ledende organisk polymer som elektroder. Et piezoelektrisk lag er klemt mellem dem som det aktive element, hvilket får papiret eller filmen til at vibrere. Høj og klar lyd frembringes af luftforskydning. De to sider af højttalerpapiret kan udskrives i farver. Da dette kun var muligt i individuelle ark i begrænsede formater, effektiviteten af ​​denne relativt langsomme fremstillingsproces er meget lav. Derfor har forskere ved Institut for Print- og Medieteknologi siden maj 2017 ledt efter en ny vej mod omkostningseffektiv masseproduktion.

Målet med deres seneste projekt, rulle-til-rulle trykt højttalerpapir (T-Paper for kort), skulle derfor omdanne pladeproduktion til rulleproduktion. "Forskere fra områderne printmedieteknologi, kemi, fysik, akustik, Elektroteknik, og økonomi fra seks nationer udviklede en kontinuerlig, meget produktiv, og pålidelig rulleproduktion af højttalerbaner, " rapporterer projektleder Georg C. Schmidt. Ikke kun brugte de rulle-til-rulle (R2R) printprocessen til dette, men de udviklede også inline-teknologier til andre procestrin, såsom laminering af funktionelle lag. "Dette gør det muligt at indlejre elektronik i papiret - usynligt og beskyttet, " siger Hübler. Desuden han siger, inline polarisering af piezoelektriske polymerlag er blevet opnået for første gang, og fuldstændig inline procesovervågning af de trykte funktionelle lag er mulig. De endelige projektresultater blev offentliggjort i det anerkendte tidsskrift Avancerede materialer i januar 2021.

Lange og lette papirhøjttalerbaner til museer, reklamebranchen, og Industri 4.0

Højttalerpapirets potentiale blev udvidet til andre anvendelsesområder i T-Paper-projektet. For eksempel, meterlange højttalerinstallationer kan nu fremstilles i webform eller som en cirkel (T-RING). "I vores T-RING prototype, et næsten fire meter langt spor med 56 individuelle højttalere blev forbundet til syv segmenter og formet til en cirkel, gør en 360° surround sound installation mulig, " siger Schmidt. Højttalersporet, inklusive trykte kredsløb, vejer kun 150 gram og består af 90 procent konventionelt papir, der kan printes i farver på begge sider. "Det betyder, at billige infotainmentløsninger nu er mulige på museer, på messer og i reklamebranchen, for eksempel. I offentlige bygninger, for eksempel, meget homogen lydforstærkning af lange strækninger såsom korridorer er mulig. Men selve procesteknologien kunne også blive interessant for andre områder, såsom produktion af inline målesystemer til Industri 4.0, siger projektlederen, ser på fremtiden.