Kaiuttimia grafeenista ja kankaasta

University Exeterin tutkijoiden kehittämä menetelmä käyttää grafeenia tuottamaan monimutkaisia ja hallittavia äänisignaaleja. Se jopa yhdistää kaiuttimen, vahvistimen ja taajuuskorjaimen.

Tässä tekniikassa ei ole liikkuvia osia kuten perinteisessä kaiuttimessa. Kerros atomisesti ohutta grafeenimateriaalia kuumennetaan ja jäähdytetään nopeasti vaihtosähkövirralla ja tämä siirtää termiset vaihtelut ilmaan aiheuttaen sen laajentua ja supistua, jolloin syntyy ääniaaltoja.

Vaikka lämmön muuntaminen ääneksi ei ole uusi asia, Exeterin ryhmä on ensimmäinen, joka osoittaa, että tämä yksinkertainen menetelmä mahdollistaa äänen taajuuksien sekoittamisen, vahvistamisen ja tasoittamisen samassa laitteessa.

Grafeeni on lähes täysin läpinäkyvä, ja kyky tuottaa monimutkaisia ääniä ilman fyysistä liikettä voisi avata uuden sukupolven audiovisuaalisia tekniikoita, kuten matkapuhelin näyttöjä, jotka välittävät sekä kuvia että ääntä.

Kun nyt mukaan tulee myös äänen vahvistus vaikkapa taajuuskomponentti kerrallaan niin taajuuksien sekoittaminen on myös avain uusille sovelluksille kuten tehokkaaseen ultraäänen (ja infraäänien) generointiin.

Michigan State Universityssä on puolestaan luotu paperinohut, joustava laite, joka ei vain tuota energiaa ihmisen liikkeestä vaan se voi toimia myös kaiuttimena ja mikrofonina.

Loppuvuodesta 2016 tutkijat osoittivat levymäisen ferroelectret nanogenerator eli FENG-laitteen. Nyt tehty työ laajentaa FENG-generaattorin käytettävyyttä mikrofoniksi tai kaiuttimeksi.'

Kyseessä on erittäin ohut, joustava, skaalautuva ja kaksisuuntainen anturi/muunnin, eli se voi muuntaa mekaanisen energian sähköenergiaksi ja sähköenergian mekaaniseksi energiaksi. Kehitystyö saattaa johtaa sellaisiin kulutustavaroihin kuten taitettava kaiutin ja puhuva sanomalehti.

Osoittaakseen kaiuttimen toiminnan, FENG-kudos upotettiin yliopiston Spartan lippuun ja siihen johdettiin musiikkia, jolloin lippu toistaa äänen moitteettomasti. Jonain päivänä voisi ottaa kevyen kaiuttimen taskusta, asettaa se seinälle ja toistaa puhetta huoneelliselle ihmisiä, visioivat tutkijat.

Aiheesta aiemmin:

Hitaamman liikkeen energiankorjuuta