 В не столь отдаленном будущем люди смогут слушать свои любимые мелодии с помощью динамиков из углеродных нанотрубок - благодаря команде из Университета Цинхуа в Пекине, которая недавно опубликовала свою работу о потенциале углеродных нанотрубок в качестве термоакустических динамиков.
В отличие от обычных громкоговорителей, которые используют взаимодействие магнитных полей для получения механических колебаний, термоакустические громкоговорители не используют движущиеся части. Вместо этого они проводят переменный ток через проводящий материал, тем самым создавая звуковые волны от теплового расширения и сжатия воздуха вокруг проводника. В то время как термоакустический эффект был хорошо известным феноменом, его было трудно применить к динамикам из-за таких факторов, как отсутствие тепловыделения.
Команда из университета Цинхуа, однако, считает, что их новая конструкция динамика способна обеспечить возможное решение. Производственный процесс начинается путем придания канавок на кремниевом чипе посредством использования фотолитографии и травления. Электроды затем добавляются к каждому концу чипа, и он покрывается тонкой пленкой из углеродных нанотрубок. Далее пленка нарезается лазером на полоски и обрабатывается этанолом, в результате чего пленка сокращаться в массив тонких «нитей». Когда переменный ток проходит через электроды, массив тонких нитей с высокой проводимостью вызывает тепловые колебания, таким образом, производя звук.
«Мы обнаружили, что обработка углеродных нанотрубок в массивах тонких нитей не ослабляет термоакустические эффекты, но при этом может значительно повысить надежность и долговечность устройства», сказал инженер-механик Ян Вэй. «И новая конструкция закрепляет структуры нанотрубок на кремниевые чипы, совместимые с существующими методами производства. Термоакустические чипы могут быть легко интегрированы в печатные платы для динамиков с других электронных элементов, таких как цепи управления», добавил он.
Команда Цинхуа также была в состоянии интегрировать колонки в пару наушных вкладышей, которые успешно работали в течение приблизительно одного года без значительного ухудшения.
|
