Gode ​​vibrationer er ikke længere nødvendige for højttalere, da forskning tilskynder grafen til at tale

En banebrydende ny teknik, der tilskynder undermaterialet grafen til at "snakke", kan revolutionere den globale lyd- og telekommunikationsindustri.

Forskere fra University of Exeter har udviklet en banebrydende metode til at bruge grafen til at generere komplekse og kontrollerbare lydsignaler. I det væsentlige, den kombinerer højttaler, forstærker og grafisk equalizer til en chip på størrelse med et miniaturebillede.

Traditionelle højttalere vibrerer mekanisk for at producere lyd, med en spole eller membran i bevægelse, der skubber luften omkring den frem og tilbage. Det er en omfangsrig teknologi, der næsten ikke har ændret sig i mere end et århundrede.

Denne innovative nye teknik involverer ingen bevægelige dele. Et lag af det atomtynde materiale grafen opvarmes og afkøles hurtigt af en vekselstrøm, og overførsel af denne termiske variation til luften får den til at ekspandere og trække sig sammen, derved generere lydbølger.

Selvom omdannelsen af ​​varme til lyd ikke er ny, Exeter -teamet er de første til at vise, at denne enkle proces tillader blanding af lydfrekvenser, forstærket og udlignet - alt inden for den samme millimeterstore enhed. Da grafen er næsten helt gennemsigtigt, evnen til at producere komplekse lyde uden fysisk bevægelse kunne åbne op for en ny gylden generation af audiovisuelle teknologier, herunder mobiltelefonskærme, der sender både billeder og lyd.

Forskningen er publiceret i førende tidsskrift, Videnskabelige rapporter .

Dr. David Horsell, en lektor i Quantum Systems and Nanomaterials Group i Exeter og hovedforfatter af papiret forklarede:"Thermoacoustics (omdannelse af varme til lyd) er blevet overset, fordi det betragtes som en så ineffektiv proces, at det ikke har nogen praktiske anvendelser. Vi kiggede på i stedet for på den måde, lyden faktisk produceres og fandt ud af, at ved at styre den elektriske strøm gennem grafenet kunne vi ikke kun producere lyd, men kunne ændre dens lydstyrke og specificere, hvordan hver frekvenskomponent forstærkes.Sådan forstærkning og styring åbner en række reelle -verden applikationer, vi ikke havde forestillet os. "

De nye applikationer, teamet har i tankerne, omfatter ultralydsbilleddannelse, til brug på hospitaler og andre medicinske faciliteter i fremtiden.

Den kendte høje styrke og fleksibilitet af grafen ville tillade intim overfladekontakt, hvilket ville føre til meget bedre billeddannelse. I øvrigt, det faktum, at de akustiske enheder, Exeter -teamet har udviklet, er enkle og billige, gør begreber som intelligente bandager, der overvåger og behandler patienter direkte, en reel mulighed.

Dr Horsell tilføjede:"Frekvensblandingen er nøglen til nye applikationer. Lydgenereringsmekanismen giver os mulighed for at tage to eller flere forskellige lydkilder og multiplicere dem sammen. Dette fører til en effektiv generering af ultralyd (og infralyd). det mest spændende er, at det gør dette trick til multiplikation på en bemærkelsesværdig enkel og kontrollerbar måde. Dette kan have en reel indvirkning i telekommunikationsindustrien, som skal kombinere signaler på denne måde, men i øjeblikket bruger ret komplekse og, derfor, dyre metoder til at gøre det. "