نخستین سمعک گرافنی ساخته شد

[Almas Parsi]

نخستین سمعک گرافنی ساخته شد

پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا برای اولین بار موفق به ساخت بلندگوی صوتی گرافنی شدند.

محصولی که این گروه تولید کردند، نمونه اولیه بوده و هنوز هیچ بهینه سازی روی آن انجام نشده است. این دستگاه که در واقع نوعی سمعک به حساب می آید، دارای خواص فیزیکی و الکترونیکی ویژه ای است که موجب شده این سمعک فرکانس های بیشتری را نسبت به دستگاه های رایج بازار شنود کند.

در بلندگوها، هدفون ها و سمعک ها از یک پرده دیافراگم کاغذی استفاده می شود. این پرده امواجی تولید می کند که گوش قادر به شنیدن آن است. بسته به این که امواج ارسالی چه فرکانسی داشته باشند، صداهای تولید شده متفاوت خواهد بود. گوش انسان، بسته به این که در چه سنی باشد، می تواند فرکانس هایی بین 20 هرتز تا 20 کیلوهرتز را بشنود.
کیفیت بلندگوهای تولید شده به این بستگی دارد که پاسخ آن ها به فرکانس ها چگونه باشد، در واقع صرف نظر از این که فرکانس امواج صوتی رسیده به بلندگو در کجای محدوده 20 هرتز تا 20 کیلوهرتز باشد، باید پاسخ یکسانی از سوی بلندگو ارائه شود. در هدفون ها و بلندگوهای بی کیفیت تجاری، اگر فرکانس در محدوده پایین باشد، صدای تولید شده بسیار بلند است؛ اما اگر در محدوده بالای فرکانسی باشد، صدا ضعیف است.
دیافراگم سمعک تولید شده در آزمایشگاه برکلی از جنس گرافن است که ضخامتی در حد 30 نانومتر و طولی در حدود 7 میلیمتر دارد. این لایه گرافنی بین دو الکترود سیلیکونی ساندویچ شده است، بین الکترود و گرافن نیز پوششی از جنس دی اکسید سیلیکون قرار داده شده تا مدار کوتاه ایجاد نشود. با اعمال ولتاژ به الکترودها، نیروی الکترواستاتیکی ایجاد می شود؛ این نیرو موجب نوسان پرده دیافراگم شده که این به نوبه خود موجب تولید صدا می شود. با نوسان الکتریسیته، صداهای مختلف ایجاد می شود.
با توجه به ویژگی های منحصربفرد گرافن، می توان انتظار داشت محصول تولید شده از آن، دارای قابلیت های منحصربه فردی باشد. پاسخ سمعک گرافنی بسیار جالب توجه است. بسیاری از دیافراگم های رایج در برخی فرکانس ها، خاموش هستند اما دیافراگم گرافنی خاموشی ندارد؛ دلیل این امر نازکی بیش از حد این ماده و استحکام آن است.
این که گرافن خاموشی ندارد، به این معناست که این دیافراگم از نظر انرژی بسیار کارا است؛ بنابراین در صورت استفاده در تلفن های همراه و تبلت ها، مصرف انرژی را به شدت کاهش می دهد.

منبع : ایسنا