Нанотехнологии
Википедия
Нанотехнологии
Нанотехнология представляет собой междисциплинарную область прикладной и фундаментальной науки и техники, которая имеет дело с совокупностью теоретическог... читать далее »
Новости Нанотехнологий
11.10.2013 12:15

Нанотрубки заменят катушки в наушниках и спикерах телефонов. Нанотехнологии.

Нанотрубки заменят катушки в наушниках и спикерах телефонов
Наушники, созданные в университете Цинхуа в Пекине (Китай), внешне выглядят вполне ординарно, однако вместо привычных металлических катушек в них используется кремниевый чип со множеством углеродных нанотрубок (CNT), натянутых наподобие струн. 

Такое устройство несложно в производстве, потребляет 60 мВт и обеспечивает хорошее качество звучания.

В статье, опубликованной в недавнем выпуске Nano Letters, авторы разработки отмечают, что принцип действия таких спикеров принципиально иной, чем у большинства распространенных динамиков, преобразующих в звук механические вибрации металла, бумаги или пластика. Нанотрубки нагреваются переменным током, посылая тепловые волны в окружающий воздух. Он увеличивается и уменьшается в объеме, генерируя звук.

Термоакустический эффект известен еще с 1917 г., когда он был открыт двумя физиками, Арнольдом (H.D. Arnold) и Кренделлом (I.B. Crandall) в лабраториях Western Electric и American Telephone&Telegraph, впоследствии реорганизованных в Bell Labs. Почти столетие этот эффект не находил практического применения, вплоть до 2008 г., когда китайские физики, включая нескольких авторов последней статьи, изготовили термоэлектрический громкоговоритель из параллельных нанотрубок. Они выяснили, что применение CNT значительно усиливает этот эффект, благодаря сверхмалой теплоемкости нанотрубок.

Теперь, ученые заменили пленки CNT массивом нанотрубок, переброшенных через углубления в кремниевой подложке. Они установили, что уровень звукового давления находится в прямой зависимости от глубины таких канавок, составлявшей в экспериментах от 5 до 200 мкм.

Такой термоакустический чип имеет габариты 9,5×9,5 мм, он гораздо тоньше обычной катушки спикера и, поскольку не содержит движущихся частей, не нуждается в отверстиях в наушниках. Запечатывание его в стандартном корпусе микросхемы, как установили исследователи, снижает утечку звука, в особенности, в низкочастотном диапазоне.

На данном этапе эффективность термоакустического спикера достигает 48 дБ/мВт, т.е. вдвое меньше, чем у большинства коммерческих наушников. Тем не менее, как отмечают авторы, его энергопотребление достаточно мало для практических приложений.



Источник

© WIKI.RU, 2008–2017 г. Все права защищены.