Grafeen in luidsprekers en oortelefoons

Luidsprekers en oortelefoons worden gebruikt met draagbare apparaten zoals smartphones, laptops, notebooks en tablets. Binnenin een luidspreker trilt en versterkt een flexibel materiaal zoals papier of plastic dat een dun diafragma vormt en deze trillingen versterkt, waarbij geluidsgolven in de omringende lucht en naar de oren worden gepompt en verschillende geluiden worden geproduceerd, afhankelijk van hun frequentie. Geluidsapparaat
De kwaliteit van een luidspreker hangt af van hoe vlak de frequentierespons is, dat wil zeggen van het vermogen van het ontwerp om een ​​constant geluidsdrukniveau van 20 Hz tot 20 kHz in het hoorbare bereik te leveren. Momenteel gebruiken ze conventionele type luidsprekers die beperkingen hebben in hun werking met betrekking tot grootte, frequentierespons en stroomverbruik.
Grafeen luidspreker
Onderzoekers van de University of California in Berkeley hebben een grafeenluidspreker gemaakt die, hoewel hij geen specifiek ontwerp heeft, al zo goed of zelfs beter is dan bepaalde commerciële luidsprekers en oortelefoons.
grafeenluidsprekers hebben een ultralage massa, heeft een vrij vlakke frequentierespons in het menselijke hoorbare gebied en zeer sterk, zodat het kan worden gebruikt om zeer grote, extreem dunne filmmembranen te maken die efficiënt geluid genereren. Dit betekent ook dat de luidspreker niet kunstmatig gedempt hoeft te worden (in tegenstelling tot commerciële apparaten) om ongewenste frequentieresponsen te voorkomen, maar simpelweg gedempt wordt door de omringende lucht. Zo'n apparaat kan werken met slechts een paar nano-ampères en gebruikt dus veel minder stroom dan conventionele luidsprekers.
Werken
De onderzoekers beweren dat ze een luidspreker hebben gemaakt van een 30 nm dikke, 7 mm brede plaat grafeen die is gegroeid door middel van een chemisch opdampproces. Het diafragma is ingeklemd tussen twee aandrijvende geperforeerde siliciumelektroden die zijn gecoat met siliciumdioxide om te voorkomen dat het grafeen per ongeluk kortsluiting maakt met de elektroden bij zeer grote aandrijfamplitudes. Wanneer de elektroden van stroom worden voorzien, ontstaat er een elektrostatische kracht die de grafeenplaat laat trillen, waardoor geluid ontstaat. Door het toegepaste vermogensniveau te wijzigen, kunnen verschillende geluiden worden geproduceerd. Deze geluiden kunnen gemakkelijk door het menselijk oor worden gehoord en hebben ook een hoge betrouwbaarheid.
De onderzoekers van Berkeley beweren dat de techniek die is gebruikt voor het vervaardigen van de luidspreker heel eenvoudig is en gemakkelijk kan worden opgeschaald om nog grotere diafragma's en dus grotere luidsprekers te produceren.