Когда колонки умолкнут, экраны возопиют: ученые научили графен говорить

25.04.2017

Передовая технология, заставляющая чудо-материал графен «заговорить», может перевернуть все мировое акустическое сообщество, сферу аудио- и телекоммуникаций, сообщает Scientific Reports.

Исследователи университета Эксетера открыли сногсшибательный метод использования графена для создания комплексных управляемых звуковых сигналов. Кроме того, полученный при помощи данной технологии продукт совмещает динамик, усилитель и графический эквалайзер в одном чипе величиной с ноготь.

Обычные динамики издают звуки при помощи колебаний воздуха, возбуждаемых движением катушки или мембраны вперед и назад. Эта громоздкая система практически не подвергалась изменениям больше ста лет.

В графеновой новинке совершенно отсутствуют движущиеся элементы. Слой графена толщиной в один атом быстро нагревается и охлаждается при помощи переменного электротока, а эффект теплопередачи заставляет воздух, окружающий графеновую мембрану, расширяться и сжиматься, создавая звуковые волны.

Это называется термоакустикой, и само по себе новинкой не является — Лорд Рэлей документировал эффект в конце позапрошлого века. Однако никто до сих пор не изготовлял термоакустических громкоговорителей. Графен тоже применялся в создании динамиков, но до эксперимента Эксетерского Университета он служил материалом для конструирования диффузора — как и следовало ожидать, эффективность работы от этого возросла.

Эксетерская команда демонстрирует, что такой динамик имеет полноценную звуковую картину. Им даже удалось издать ультразвуковые колебания.

Так как графен практически прозрачен, его способность издавать звуки без физического движения может открыть золотую эру аудиовизуальных технологий, включая экраны мобильных телефонов, передающих одновременно изображение и звук.