Нанодинамик на книжной обложке

// // Исследования и разработки //

Исследователем из китайского университета Цинхуа (Tsinghua University) Лином Ксяо разработано интересное наноустройство: пленочный динамик на основе прозрачных нанотрубок. При подаче электросигнала эта прозрачная пленка преобразует его в звуковые колебания, и может служить динамиком дисплея, являясь при этом его покрытием. Кроме того, это устройство может заменить привычные динамики в громкоговорителях и наушниках.

Устройство испускает звуковые колебания на основе так называемого термоаккустического эффекта. Иначе говоря, звук рождается не путем механического колебания, как колеблется мембрана динамика под воздействием переменного магнитного поля от катушки, а вследствие расширения и сжатия воздуха вблизи пленки под воздействием температуры, вызванного нагревом и охлаждением нанотрубок.

 Пленочный громкоговоритель совершенно прозрачен

Поскольку пленка не колеблется, устройство будет работать, даже если часть его повреждена или если оно закреплено на мягкой основе, например, на одежде или флаге. Ученым удалось обнаружить опубликованные более 100 лет назад научные материалы, в которых описывается этот эффект. Тогда основой устройства служила платиновая проволока или фольга, однако звук выходил чрезвычайно слабым. Это устройство получило название «термофон», но было забыто, как бесперспективное.

Пленка на цилиндрической основе распространяет звук во всех направлениях

Теоретический анализ китайских ученых показал, что звук, порождаемый расширением и сокращением пленки на основе нанотрубок будет существенно выше, чем у платиновой фольги, что вызвано более низкой удельной теплоемкостью элементов нанопленки. У нанопленки она в 260 раз ниже, чем у платины, следовательно, настолько же и увеличится производимый звук. При создании пленки ученые использовали длинные массивы нанотрубок, из которых легко собирать пленочные или ленточные структуры. Их можно синтезировать группами на кремниевой подложке до 60 см в длину и 10 см в ширину.

По мнению ученых, это устройство может произвести настоящую революцию в индустрии звуковых устройств. На основе такой технологии можно создавать не только динамики во всех аудио и видеоустройствах, но и говорящие обложки книг, поющую одежду и множество других непривычных и удивительных вещей.