Так звучит графен: созданы термоакустические динамики

В Техасском университете в Остине (США) созданы термоакустические динамики из… графена. Изучение, результаты которого представлены в издании Advanced Materials, стало собственного рода демонстрацией принципиальной возможности получения лёгких, прозрачных и, само собой разумеется, эластичных звуковых колонок, не имеющих механических частей.

Подобные устройства смогут применяеться не только в потребительской электронике, но и в медицинских ультразвуковых аппаратах, а также в подавляющих шум устройствах.

Рис. 1. Вот так новый громкоговоритель и выглядит: термоакустический, на базе графена! Врезка в правом нижнем углу даёт представление о строении устройства. (Иллюстрация Wiley-VCH).

В отличие от классических звуковых динамиков (громкоговорителей), основанных на применении механических движущихся частей для компрессии (сжатия) воздуха и, следовательно, генерирования звуковых волн, принцип функционирования термоакустических устройств базируется на обратимой компрессии воздуха в следствии охлаждения рабочего и быстрого нагрева материала с высокой теплопроводностью.

Не обращая внимания на то что концепция термоакустических динамиков в первый раз предложена примерно сто лет назад, до сих пор не было ни одной практической реализации данной любопытной идеи. Виной всему отсутствие подходящих материалов, а из этого и способов производства таких устройств.

Но вездесущий графен в этот самый момент поспешил на помощь: материал, владеющий высокой термической проводимостью и низкой теплоёмкостью, в полной мере может оказаться той палочкой-выручалочкой, что наконец-то разрешит реализовать давешнюю теоретическую модель.

Техасцы продемонстрировали, что моно- и мультиатомные слои графена способны генерировать термоакустические волны на широком спектре субстратов, влияние которых на его термоакустические свойства кроме этого было подвергнуто детальному анализу. Отметим, что уровень качества термоакустического динамика зависит кроме этого от того, как генерируемое материалом (графеном) тепло передаётся окружающему его воздуху, а не субстрату.

Применив химическое осаждение из газовой фазы (CVD), учёные вырастили на бронзовой фольге моноатомный слой графена, что после этого был перенесён на другой прозрачный субстрат способом жидкостного трансфера. Помимо этого, было изучено влияние пористости субстратов на уровень качества звукогенерации.

С целью проведения полевых опробований собственного термоакустического устройства учёные закрепили электрические провода на слое графена, заблаговременно перенесённого на желаемую подложку, посредством серебряной пасты. Записывающий микрофон, помещённый наоборот примера, в момент подачи напряжения на графен передавал генерируемые им (графеном) частотные колебания напрямую в звуковой анализатор.

В следствии был создан миниатюрный термоакустический громкоговоритель размером с ноготь, талантливый генерировать звук в 50 дБ (уровень, характерный для всегда галдящего рабочего офиса).

Изучение продемонстрировало свойство графеновой звуковой совокупности трудиться на эластичных полимерных субстратах, изменяя форму которых возможно добиться занимательных результатов с фокусировкой аудиосигнала, что особенно принципиально важно для медицинских ультразвуковых устройств с направленным распространением звуковой волны.

Случайные записи:

• Рвк и роснано разработают новую форму венчурного фонда
• Химики создали работающую микропушку 611060690300-го калибра

Part 1 — The Adventures of Sherlock Holmes Audiobook by Sir Arthur Conan Doyle (Adventures 01-02)

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Графен поможет создать сверхтонкие и прочные презервативы

  Графен считается чудо-материалом с неограниченными возможностями. Вследствие этого, группа исследователей решила применять этот материал для разработки…

• Графен, изготовленный при помощи лазера — идеальный вариант для производства тонких и гибких суперконденсаторов

  Группа исследователей из университета Райс (Rice University) приспособили созданный ими способ производства графена при помощи лазера для того чтобы…

• Графен превратил пластилин в датчик давления

  Физики из Ирландии и Великобритании создали чувствительный датчик давления на базе графена и детского «умного пластилина». По словам ученых, он способен…

• Графен – новый материал для интегральных схем будущего

  Графен взял известность и мировое признание совсем сравнительно не так давно, в то время, когда двое ученых были удостоены Нобелевской Премии в области…