Учёные создали принципиально новый тип динамиков из графена

16 493 просмотра
Об авторе

Практически все существующие на сегодняшний день динамики работают по одному и тому же принципу: электрический сигнал порождает колебания катушки в поле постоянного магнита, та приводит в движение диффузор, а это, в свою очередь, создаёт колебания воздуха и звуковые волны необходимой частоты. Но в будущем всё может измениться, ведь учёные из британского Эксетерского университета создали принципиально новый тип динамика из графена, которому вообще не нужны механические вибрации.

Принцип работы нового динамика основывается на перемене температуры графена, изменения которой приводят к возникновению звука. Ранее графен уже применялся при создании динамиков, но в прошлом из него делали диффузоры, что приводило к увеличению эффективности работы устройства. Из нового же динамика исчезли все движущиеся части, что позволило в разы уменьшить его размер и увеличить эффективность. Динамик выполнен в формфакторе микропроцессора размером с ноготь большого пальца. Внутри корпуса процессора, помимо самого динамика, спрятаны усилитель и даже графический эквалайзер.

Термоакустический принцип работы позволяет преобразовывать температуру в звук или наоборот — преобразовывать звуковые колебания в тепло. Эффект этот впервые был описан ещё в конце XIX века учёным Лордом Рэлеем. В середине XX века интерес к взаимосвязи звука и тепла сильно возрос, так как необходимо было изучить неустойчивость в камерах сгорания с огромными перепадами температур. На сегодняшний день существуют термоакустические двигатели и даже термоакустические холодильники. А вот термоакустических динамиков, да ещё и из графена пока ещё никто не создавал.

Графен является прекрасным проводником, поэтому, пропуская через него электрические импульсы, можно быстро нагревать и охлаждать его. Графеновая мембрана расширяется и сжимается, что оказывает влияние на окружающий воздух и порождает звуковые волны. Насколько хорош получаемый таким способом звук? Команда исследователей утверждает, что графеновый термоакустический динамик позволяет получить «богатую звуковую палитру», в зависимости от того, как и куда на него подаётся электричество. Циклы нагревания и охлаждения позволяют создавать многочисленные звуковые частоты одновременно, при этом микшируя их между собой, усиливая и настраивая их звучание. Учёным даже удалось добиться получения ультразвука.

Результаты исследований британских учёных были опубликованы в журнале Scientific Reports.

Учёные создали принципиально новый тип динамиков из графена

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

38 комментариев

  1. mahan

    А внешняя температура влияет на него? (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  2. unicle

    Опять из графена что то придумали... Пятый год читаю про графен, прямо как будто сериал смотрю - события развиваются, но никакого отношения к реальности это не имеет. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • resurrected

      +

    • HotReboot

      Это называется мысленный эксперимент. Без него науки никак. Откройте дешёвый и надёжный способ изготовления этого двумерного аллотропического углерода и будет вам реальность.

    • Иванов

      Кондомы из графена не пробовали делать.а то суют его во все дыры.

  3. imamontik

    Интересно будет послушать на деле

  4. sergei.krutoi

    Ну хоть наконец-то более чем за сто лет чуть приблизились к идеальным динамикам. Пока так черепашьими шагами изобретатели будут телиться, то и динамики будут не нужны, могут проскочить эту стадию, когда откроют и введут уже телепатическую передачу данных(звука в том числе). (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  5. vihor1

    С в.ч. понятно, как низы собираются выжимать из неподвижной пластинки?
    Всё равно мембрана нужна, как субвуфер.

  6. griga

    "Даже ультразвука" особенно интересно какого именно? (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  7. romanrex

    Динамик - это излучатель динамического типа, а тип определяется наличием катушки индуктивности. Помимо "динамиков" есть электростаты, есть пьезо излучатели, электреты и они не являются динамиками.

    • Сергей Грэй

      Как ещё перевести на русский язык слово Speaker я просто не придумал :) Пускай пока будет условно "динамиком".

      • HotReboot

        Громкоговоритель ;-)

      • resurrected

        Звукоизвещатель ?

      • romanrex

        Мне казалось доступно расписал, что это ИЗЛУЧАТЕЛЬ. Называть "динамиком" излучатель совсем другого типа, это все равно, что ставить знак равенство между бензином и топливом, считая, что бензин = керосин = дизель = горючка и т.п.. когда есть общее название - топливо.

        Перевод как "динамик" сыграл еще одну злую шутку - не дал посыла проанализировать, сколько еще альтернативных излучателей для звука есть, где они используются и есть ли хоть какие-то шансы у излучателя из графена. Будет ли он компактным и износостойким как пьезо-излучатель (подавляющее большинство "динамиков" в смартфонах) или потребует высоких напряжений под несколько сотен вольт как электростатические излучатели?

        • Strike529

          Сами то поняли, что написали?

        • Strike529

          Ну раз обычный динамик, в котором преобразование электрического сигнала в звуковой происходит за счёт движений катушки в магнитном поле, называется Электродинамический громкоговоритель. Этому думаю в самый раз будет название Тепловой громкоговоритель)

  8. Strike529

    На CES 2017 кстати был показан телевизор "Японский концерн Sony тоже показал свой новый продукт — первый телевизор 4K OLED в линейке Bravia с HDR-процессором, позволяющим воспроизводить изображения в высочайшем разрешении. Отличительная черта модели — отсутствие встроенных динамиков. Звук распространяется посредством вибраций, источаемых поверхностью самого экрана!"

    • resurrected

      К чему это высокое разрешение если оно вибрирует с частотой и амплитудой звука? Если только зрение испортить..

      • deaddreams

        чем портить, какие частоты воспринимает человек?

        • resurrected

          Сами колебания может и невидны будут, но в месте вибрации изображение будет расплывчато, не четко. Тем более басы у которых амплитуда вибрации гораздо больше чем у остальных частот будут однозначно размазывать всю картинку.

        • resurrected

          Другими словами - изображение будет модулировано по вектору звуковым сигналом. Взгляните на дифузор динамиков как он колышется под музыкой, хотите что-бы ваш монитор также колыхался и дребезжал? Плохая идея кароч, на хомячков несведующих расчитанно, чисто маркетинговое решение.

  9. ereke

    Графен это не вещество, это кристаллический углерод. Давно известно слоистое свойство графита, в определенных направлениях он проявляет жесткость. Пространственный графит - это алмаз, самый твердый материал в мире. Динамики из графена никто не открывал, потому что такие динамики никому не нужны. Лучшие результаты получаться из пьезоэлектриков, так как они лучше преобразуют электроэнергию в колебания. А без дефузоров в любом случае не обойтись - это средство для лучшей передачи колебаний. Еще есть конденсаторные и резистивные. На самом деле динамиков с различными принципами работы бесчисленное множество придумано. Но пока лучший звук получают от электромагнитных излучателей

    • ereke

      Само смешное это преобразование тепла в звук))) Пока сначала преобразуют тепло в механическую или электрическую энергию, а потом ее преобразуют в звук. Тепло передается крайне медленно и не сравниться по скорости с электронами. Так что лучше преобразовать тепло в электроэнергию..

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.