MIT opracowuje ultracienkie głośniki do montażu na ścianie

Możesz być zrezygnowany z noszenia słuchawek przez cały dzień, aby zablokować odgłosy hałaśliwych sąsiadów lub inne czynniki rozpraszające, ale naukowcy z MIT opracował głośnik cienki jak papier które można nakładać na prawie każdą powierzchnię, taką jak tapeta, zamieniając przedmioty, takie jak ściany, w gigantyczne głośniki z redukcją szumów.

Rozerwij głośniki w prawie każdym urządzeniu konsumenckim, które wytwarza dźwięk, a znajdziesz zasadniczo ten sam sprzęt: membranę połączoną z cewką drutu, która wytwarza pole magnetyczne (lub inny mechanizm ruchu). Po przyłożeniu elektryczności powoduje to, że membrana porusza się w przód i w tył i popycha powietrze w określonych wzorach, tworząc fale dźwiękowe, które docierają do naszych uszu. To prosta formuła, która sprawdza się od ponad 150 lat, ale wymaga pewnej mocy i przestrzeni do pracy. Wystarczy spojrzeć na wieżę masywnych głośników po obu stronach sceny na koncercie, a zrozumiesz, dlaczego jest miejsce na pewne ulepszenia, jeśli chodzi o technologię głośników.

Naukowcy z Laboratorium Elektroniki Organicznej i Nanostrukturalnej MIT stworzyli nowy rodzaj cienkowarstwowego głośnika, który jest tak cienki i elastyczny jak kartka papieru, ale jest również w stanie generować czysty, wysokiej jakości dźwięk, nawet po przyklejeniu do sztywnej powierzchni, takiej jak ściana. To nie pierwszy raz, kiedy naukowcy stworzyli ultracienkie, lekkie głośniki, ale wcześniejsze próby zaowocowały filmem, który musi być wolnostojący i nieobciążony, aby wydobyć dźwięk. Po zamontowaniu na sztywnej powierzchni, przeszło cienkie zdolność głośników do wibrowania i przemieszczania powietrza jest znacznie ograniczona, co ogranicza miejsce i sposób ich użycia. Ale naukowcy z MIT opracowali teraz nowy proces produkcyjny, który rozwiązuje ten problem.

Zamiast zaprojektować cienkowarstwowy głośnik, który wymaga wibracji całego panelu, naukowcy zaczęli od arkusza lekkiego plastiku PET, który perforowali laserem za pomocą małych otworów. Warstwę cienkiego materiału piezoelektrycznego zwanego PVDF laminowano następnie na spodniej stronie arkusza, a następnie naukowcy poddali obie warstwy działaniu próżni i ciepła 80 stopni Celsjusza, co spowodowało wybrzuszenie warstwy piezoelektrycznej i przebicie się przez wycięte laserowo otwory w górna warstwa. W ten sposób powstała seria maleńkich kopuł, które są w stanie pulsować i wibrować pod wpływem prądu elektrycznego, niezależnie od tego, czy panel jest połączony ze sztywną powierzchnią. Naukowcy również dodali kilka dodatkowych warstw wytrzymałego tworzywa PET stworzyć przekładkę, aby zapewnić, że kopuły mogą swobodnie wibrować, i chronić je przed uszkodzeniami ściernymi.

Kopuły mają wysokość „jednej szóstej grubości ludzkiego włosa” i poruszają się zaledwie o pół mikrona w górę iw dół, gdy wibrują. Tdo wytworzenia słyszalnych dźwięków potrzeba było tysięcy, ale naukowcy odkryli również, że zmiana rozmiaru wycinanych laserowo otworów, która zmienia również rozmiar wytwarzanych kopuł, pozwala na dostrojenie dźwięku wytwarzanego przez cienkowarstwowy panel. głośniejsze. Bo kopuły mają takie minuty ruchu, wystarczyło 100 miliwatów energii elektrycznej do zasilenia jednego metra kwadratowego materiału, w porównaniu do więcej niż pełnego wata potrzebnego do zasilania standardowego głośnik stworzyć porównywalny poziom ciśnienia akustycznego.

Zastosowania cienkowarstwowego materiału głośnikowego są nieograniczone. Oprócz zastosowania do wnętrz, takich jak ściany biurowe, a nawet wnętrze samolotu, w celu wyeliminowania niechcianych dźwięków, cały samochód może być owinięty w głośnik, co ułatwia ostrzeganie pieszych, że w przeciwnym razie cichy pojazd elektryczny zbliżał się. Naukowcy są przekonani, że technologia ta może być nawet wykorzystana do obrazowania ultradźwiękowego, śledzenia ruchów ludzi w danej przestrzeni, a nawet jako futurystyczna technologia wyświetlania, pokrywając wszystkie te maleńkie kopułki odblaskowymi powierzchniami, podobnie jak działa technologia DLP firmy Texas Instrument. Ale jedyną rzeczą, której naukowcy nie mogą przewidzieć, jest to, kiedy możemy faktycznie zobacz, jak ta technologia trafia na rynek.

.

Leave a Comment