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機電資訊】目前這項技術還正在進行深入研究和可行性測試當中。如果發(fā)展順利,石墨烯熱聲揚聲器將被運用在微型耳機、手機揚聲器等小型揚聲器中,亦可擴大到醫(yī)療領域和電信行業(yè)中。
傳統(tǒng)的揚聲器靠的是機械振動產生聲音,原理是通過運動的線圈和膜片來回振動空氣產生聲波,這種技術在一個多世紀以來幾乎沒有任何改變。英國埃克塞特大學的研究人員設計了一種開創(chuàng)性的方法讓石墨烯產生復雜和可控的聲音信號。實際上這種方法是將揚聲器、放大器和圖形均衡器組合成微縮的芯片。
??巳卮髮W的研究人員的新技術不涉及任何振動部件。采用的石墨烯為材料的原子薄層通過交流電快速加熱和冷卻,并將這種熱變化轉移到空氣使空氣膨脹和收縮,從而產生聲波。
盡管將熱量轉化為聲音并不是什么先進技術,但??巳匮芯啃〗M首先證明,這種簡單的過程也能完成聲音頻率混合,而聲音的放大和均衡全部都可以在一毫米尺寸的芯片中實現(xiàn)。石墨烯本身物理性質表現(xiàn)完全透明,再加上芯片薄層無需運動就能產生復雜的聲音,在能耗上又低于傳統(tǒng)振動方式,這對新一代的視聽技術來說確實是一個突破。
??巳亓孔酉到y(tǒng)和納米材料高級講師大衛(wèi).霍斯爾(David Horsell)解釋說:“熱聲(熱傳遞轉換稱的聲音)曾經被忽視,因為人們覺得它可用性不高。但我們發(fā)現(xiàn)通過控制石墨烯電流產生的熱聲,不僅可以改變它的音量,還能控制熱聲的頻率,這些功能實現(xiàn)了,熱聲將能運用到很多領域中。”
“混頻是石墨烯熱聲的運用關鍵,根據(jù)發(fā)聲機制使我們可以采用兩種或更多種不同的聲源,將他們混合,從而有效地產生超聲波(和次聲),更令人興奮的是,這種混頻方式將更簡單控制,這可能對電信行業(yè)是有利的,電信行業(yè)需要以這種方式組合信號,目前電信使用的方式相當復雜,而且成本很高。 “
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