Учёные создали принципиально новый тип динамиков из графена

Практически все существующие на сегодняшний день динамики работают по одному и тому же принципу: электрический сигнал порождает колебания катушки в поле постоянного магнита, та приводит в движение диффузор, а это, в свою очередь, создаёт колебания воздуха и звуковые волны необходимой частоты. Но в будущем всё может измениться, ведь учёные из британского Эксетерского университета создали принципиально новый тип динамика из графена, которому вообще не нужны механические вибрации.

Принцип работы нового динамика основывается на перемене температуры графена, изменения которой приводят к возникновению звука. Ранее графен уже применялся при создании динамиков, но в прошлом из него делали диффузоры, что приводило к увеличению эффективности работы устройства. Из нового же динамика исчезли все движущиеся части, что позволило в разы уменьшить его размер и увеличить эффективность. Динамик выполнен в форм-факторе микропроцессора размером с ноготь большого пальца. Внутри корпуса процессора, помимо самого динамика, спрятаны усилитель и даже графический эквалайзер.

Термоакустический принцип работы позволяет преобразовывать температуру в звук или наоборот — преобразовывать звуковые колебания в тепло. Эффект этот впервые был описан ещё в конце XIX века учёным Лордом Рэлеем. В середине XX века интерес к взаимосвязи звука и тепла сильно возрос, так как необходимо было изучить неустойчивость в камерах сгорания с огромными перепадами температур. На сегодняшний день существуют термоакустические двигатели и даже термоакустические холодильники. А вот термоакустических динамиков, да ещё и из графена пока ещё никто не создавал.

Графен является прекрасным проводником, поэтому, пропуская через него электрические импульсы, можно быстро нагревать и охлаждать его. Графеновая мембрана расширяется и сжимается, что оказывает влияние на окружающий воздух и порождает звуковые волны. Насколько хорош получаемый таким способом звук? Команда исследователей утверждает, что графеновый термоакустический динамик позволяет получить «богатую звуковую палитру», в зависимости от того, как и куда на него подаётся электричество. Циклы нагревания и охлаждения позволяют создавать многочисленные звуковые частоты одновременно, при этом микшируя их между собой, усиливая и настраивая их звучание. Учёным даже удалось добиться получения ультразвука.

Результаты исследований британских учёных были опубликованы в журнале Scientific Reports.