Papírvékony hangszórót fejlesztettek az MIT-n

Hamarosan akár a falra is kenhetjük a hangszóróinkat, és ez sokkal távolabbra mutat az otthoni zenehallgatás reformjánál, hiszen az amerikai találmány – kvázi tapétaként használva – alkalmas a külvilág zajainak kioltására vagy ultrahangos képalkotásra. Az MIT kutatói úgy alkottak papírvékonyságú audióeszközt, hogy az tényleg minimális torzítással, magas minőségben adja vissza a hanghatásokat, miközben egy hagyományos készülék működéséhez szükséges energia töredékét használja, és tenyérnyi darabja nem nehezebb egy pénzérménél – foglalta össze a Science Daily.

A „hangszóró filmréteg” rugalmas, ezért hajlítva is telepíthető a felületekre, magyarán sokkal egyszerűbb vele háromdimenziós hangzásokat elérni (pl. moziban, színházban, vidámparkban stb.), mint a ma ismert berendezésekkel. Az alacsony energiafogyasztás arra is alkalmassá teszi, hogy hordható eszközökre kötve (csak egy tipp a feltalálóknak: mondjuk hangos telefontokként) üzemeljen. Ami pedig az ipari és logisztikai felhasználást illeti: pilóta- és kezelőfülkék vagy stúdiók falburkolataként azonos amplitúdójú, ám ellentétes hullámzású hangok generálásával kiolthatja a külvilágból érkező zajokat.

„Semmihez sem hasonlítható érzés fogni egy vékony papírlapnak látszó tárgyat, rácsippenteni két kapcsot, majd bedugni a számítógép fejhallgató-kimenetébe és hallani megszólalni” – írta le a végeredményt a tanulmány fő szerzője, Vladimir Bulović. Az MIT.nano intézet, valamint az Organikus és Nanostrukturált Elektronikai Laboratórium igazgatója hozzátette: szó szerint bárhol használható készüléket alkottak. Mondjuk, ehhez újra fel kellett találniuk a hangszórót.

- Hirdetés -

Egy átlagos audiórendszer ma ismert működéséhez elengedhetetlen „a dobozban lévő légüres tér”: egy beérkező elektromos impulzus mágneses mezőt kelt, ami mozgásba hozza a membránt, az pedig a körülötte lévő levegőt – ezért halljuk a készülékekből érkező hangokat. A rugalmas papírhangfalhoz az MIT tudósai teljesen újragondolták a klasszikus megoldást: egy piezoelektronikus (nyomásra polarizálódó), így mechanikai feszültségváltozást produkáló anyagot alkalmaztak. Ha áram éri, mozgásba lendül, ahogy a felette lévő levegő is – és jöhet a hang.

Nem ez a világ első ultravékony hangszórója, viszont nagyon egyedi, hiszen amíg a többi csak akkor működik, ha szabadon áll, ezzel tapétázni is lehet. A bravúrhoz el kellett érni, hogy az anyag teljes egészének ne legyen kilengése, mégis jó audióminőséget produkáljon. A megoldást külön-külön rezgő kupolák sokasága jelentette: az apró, mindössze 15 mikrométeres elemek egy távtartó réteg segítségével jól elkülönülnek a felülettől, vagyis szabadon rezegnek. Hab a tortán, hogy a módszer megóvja őket az ütődésektől, növelve az eszköz tartósságát.

Nagyobb felület = nagyobb kupolák: az anyag skálázható, így a hatékonyság is növelhető, amit a kísérleti darabbal sikerült bizonyítani. A tenyérnyi eszköz 25 Volt feszültségen és egy kilohertzen 66, míg 10 kilohertzen már 86 decibelt produkált. Utóbbi érték megfelel egy nagyváros forgalma hangerejének, miközben az energiafogyasztás extra alacsony marad: négyzetméterenként csupán száz milliwatt áramra van szüksége. Összehasonlítva: ugyanekkora teljesítményért egy átlagos hangszóró egy wattot is felvesz.

Fotó: Felice Frankel / MIT

A kutatók megjegyezték: különleges tulajdonságai miatt ultrahangos ipari képalkotásra is alkalmas eszköz született, sőt, hanghullámos lokalizálásra, illetve mozgó objektum követésére és (folyadékba merítve) speciális vegyszerek keverésére, feldolgozására ugyancsak használható lehet. Bulović előrevetítette, hogy ha a vibráló kupolácskákból álló filmre egy

reflektív felületi réteget vonunk, akkor különböző fénymintázatok megjelenítése szintén lehetségessé válik, ezzel az anyag a jövő kijelző technológiáinak előfutára lehet.

Gábor János, Okosipar.hu

Akár ez is tetszhet