Инженеры из университета Беркли (штат Калифорния) сконструировали первые в мире графеновые аудиоспикеры. Как выяснилось в испытаниях, исключительные физические и электрические свойства графена обеспечили экспериментальному прототипу частотные характеристики лучше, чем у коммерческих наушников MX-400 фирмы Sennheiser.
Особенно знаменательно то, что речь идет об абсолютно ненастроенном и неоптимизированном устройстве, а сравнивалось оно с высокоуровневым продуктом на основе магнитных катушек, воплотившем в себе десятилетия исследований и разработок.
В графеновом наушнике диафрагма изготовлена из углеродной пленки толщиной 30 нм и диаметром 7 мм. Она зажимается между двумя кремниевыми электродами, покрытыми двуокисью кремния для предотвращения короткого замыкания. Электростатическое поле, возникающее при создании разности потенциалов между электродами, заставляет графеновую пленку вибрировать, производя звук.
Качество устройств воспроизведения звука определяется тем, насколько плоской является их амплитудно-частотная характеристика в диапазоне восприятия человеческого уха — от 20 Гц до 20 КГц. У дешевых наушников, как правило, верхние частоты ощутимо «заваливаются».
Как видно из прилагающихся графиков, АЧХ графеновых наушников близка к идеальной. Это объясняется простотой их конструкции. В большинстве спикеров предпринимаются различные меры для подавления нежелательных частотных откликов. Графеновой диафрагме этого не требуется, так как, ввиду исключительной прочности материала, она получается очень тонкой и очень легкой. Все необходимое демпфирование осуществляется воздухом при движении мембраны.
Отсутствие принудительного демпфирования также означает, что расход энергии при работе графенового спикера минимален — это важно, например, для дополнительной экономии ресурса аккумуляторов смартфонов или планшетов.
Новость отсюда
