Grafen: reproduktor, zesilovač i ekvalizér v jednom

Doporučujeme

Webbův dalekohled objevil velké množství plynů bohatých na uhlík, které slouží jako ingredience pro budoucí planety

21. 11. 2024

Editování genů CRISPR/Cas9 vedlo k zefektivnění fotosyntézy

20. 11. 2024

Týden na ITBiz: Pomocí DNA vyrobili diamantové fotonické krystaly

19. 11. 2024

Na University of Exeter přišli s technikou umožňující vytvářet zvuk bez mechanických vibrací reproduktoru. Materiálem s potřebnou funkcionalitou je (opět) zázračný grafen. Do jednoho miniaturního čipu z grafenu se podařilo soustředit funkčnost reproduktoru, zesilovače i ekvalizéru.
Technologie generování zvuku pomocí chvění pohyblivé cívky nebo membrány se prakticky nezměnila více než století. Nový přístup využívá kontrolovaný přenos tepla přes vrstvičku grafenu, který se rychle zahřívá a ochlazuje (rychlost je dána tím, že se jedné o monoatomární vrstvu) pomocí střídavého elektrického proudu. Zvukové vlny vznikají až ve vzduchu, samotné zařízení neobsahuje žádné pohyblivé součásti – i díky tomu je možná podstatně větší miniaturizace, celý čip má velikost asi milimetr.
Samotná technika přeměny tepla na zvuk (termoakustický jev) není nová, ale dosud byla považována za nepraktickou. Vědci z University of Exeter dokáží do miniaturního čipu soustředit veškerou funkčnost potřebnou pro generování zvuku, přičemž podobu výstupu lze plně definovat na pomocí vstupního elektrického proudu – včetně hlasitosti nebo zesilování a zeslabování jednotlivých frekvencí. Zvukový výstup z více čipů lze samozřejmě navíc skládat.
Protože grafen je prakticky průhledný (v monoatomární vrstvě, samotný grafit má pochopitelně barvu černou), příslušný displej mobilního telefonu by pak mohl současně fungovat jako reproduktor. Tato zařízení by se kromě telekomunikací mohla uplatnit i při ultrazvukovém zobrazování v medicíně. Přístroje by navíc byly levné, neobsahovaly např. žádné kovy vzácných zemin používané ve většině současných displejů.
Příslušná studie byla publikována v Scientific Reports (hlavní autoři M. S. Heath a D. Horsell).
Zdroj: Phys.org