Учените постоянно се опитват да направят ауидиколонките по-тънки
(снимка: CC0 Public Domain)
Инженери от Масачузетския технологичен институт са разработили ултра-тънък високоговорител, който може да се използва, за да накара цели повърхности да произвеждат звук. Уникалният дизайн е енергийно ефективен и лесен за производство в мащаб, твърди екипът.
Общо взето високоговорителите работят чрез вибриране на мембрана, която въздейства на въздуха наоколо, за да произвежда звукови вълни. В аудиоколонките, които обикновено се намират в аудио-системите или слушалките, това се прави с помощта на електрически токове и магнитни полета.
Но през последните години учените разработиха начини за постигане на подобни резултати чрез много по-тънки устройства. Тънкослойните високоговорители работят с помощта на пиезоелектрични материали, които вибрират в отговор на въздействието на напрежение. Те биват използвани в телефони и телевизори и дори експериментално за създаване на високоговорители от необичайни неща като…. знамена.
Проблемът е, че тези тънки високоговорители трябва да са или свободно стоящи, или най-малкото да нямат досег с друга повърхност. Това се налага, защото монтирането им към нещо външно намалява способността им да вибрират и произвеждат звук. Но в нова разработка учени от MIT са създали толкова тънки високоговорители, че да могат да бъдат прикрепвани на различни повърхности.
Вместо цялата повърхност на мембраната да вибрира, материалът се състои от „мрежа” от изпъкнали „куполи”, които вибрират независимо един от друг. Това се прави чрез поставянето на тънък слой от пиезоелектричен материал с дебелина само 8 микрометра между два слоя PET пластмаса. Един PET слой има решетка от малки дупки, през които „стърчи” пиезоелектричният материал. Долният PET слой предпазва мембраната и позволява на високоговорителя да бъде монтиран към повърхност.
Ултра-тънкият високоговорител, който може да бъде произведен като ролка тапет
(снимка: Felice Frankel / MIT)
„Това е много прост и ясен процес”, казва Джинчи Хан, водещ автор на изследването, цитиран от NewAtlas. „Технологията би ни позволила да произвеждаме ултратънки високоговорители по ефективен начин, особено ако го интегрираме с ролков механизъм за производство в бъдеще. Аудио-системите ще могат да се произвеждат в големи количества, подобно на тапети за облепване на стени, автомобили или интериор на самолети”.
Полученият високоговорител е с дебелина едва 120 микрона (0,12 мм). За да тестват устройството, изследователите са го монтирали на стена и са измервали капацитета му с микрофон на разстояние 30 см. Високоговорителят успява да произведе звук до 66 децибела ) с 25 V електричество при 1 kHz и 86 dB при 10 kHz. Устройството е и много енергийно-ефективно, като използва само 100 миливата мощност на квадратен метър високоговорител.