Представлена простая технология производства динамиков в рулонах — источником звука может стать любая поверхность

Учёные из Массачусетского технологического института разработали простую технологию производства звуковых динамиков. Они могут выпускаться в рулонах и по толщине не больше обычных бумажных обоев. В источник качественного звука можно будет превратить любую поверхность.

Исследователи заменили динамик с одним большим диффузором на сплошное поле из тысяч диффузоров (динамиков) микронного размера. Высота каждого диффузора (купола) составляет 15 микрон. Это примерно в шесть раз тоньше человеческого волоса. Во время звучания ход диффузоров не превышает половины микрона. Но все вместе микродинамики создают звук значительной громкости, чтобы их можно было использовать в качестве обычных звуковых колонок.

«Это замечательное ощущение — взять то, что выглядит как тонкий лист бумаги, прикрепить к нему два зажима, вставить в порт наушников компьютера и начать слышать звуки, исходящие из него. Его можно использовать где угодно. Для его работы нужен лишь небольшой запас электроэнергии», — рассказал Владимир Булович (Vladimir Bulović), заведующий кафедрой новых технологий Fariborz Maseeh, руководитель лаборатории органической и наноструктурной электроники (ONE Lab), директор MIT.nano и ведущий автор статьи.

В ходе экспериментов тонкоплёночный динамик закрепили на стене в 30 см от микрофона. При подаче питания 25 В с частотой 1 кГц динамик создал звуковое давление 66 дБ — это громкость обычного разговора. На частоте 10 кГц звуковое давление выросло до 86 дБ или до уровня шума на загруженной транспортом улице. Потребление тонкоплёночного динамика при этом было на уровне 100 мВт на квадратный метр его площади. Обычная звуковая колонка для создания такого звукового давления в аналогичных условиях потребовала бы свыше 1 Вт.

Производить тонкоплёночные динамики очень просто. К перфорированному пластику подкладывается пьезоэлектрическая плёнка толщиной 8 мкм. Сверху создаётся вакуум, а нижняя часть разогревается до 80 °C. Плёнка вздувается в отверстиях и купол диффузора готов. Точнее, диффузоры образуются на всей площади, где есть перфорация. Низ плёнки ламинируется, чтобы избежать повреждений диффузоров и снизить искажения звука. Пьезоэлектрик после подачи сигнала начинает вибрировать с его частотой и создаёт звуковое давление перед своим фронтом — генерирует звук.

Подобными «обоями» можно обклеить комнату, внутреннюю поверхность в самолётах и машинах и так далее, что кроме звука от стен позволит организовать активное шумоподавление. Также технология позволит выпускать интересные гаджеты и, в целом, наверняка найдёт массу применений в сфере развлечения и не только.