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纸薄纳米管扬声器可以提高音量

了解碳纳米管如何通过高效的热声产生彻底改变扬声器技术。

作者:Nina Bai
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下一代扬声器可能像纸一样薄,像玻璃一样清晰,像橡胶一样可拉伸。 中国研究人员发现,碳纳米管片可以放大声音,其音量可以与传统扬声器一样大。 这些纳米管扬声器最终可用于为窗户、视频屏幕和衣服添加音频功能。

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"这真是太简单了,这让我不禁产生强烈的'咦,我怎么没想到!'的想法,”莱斯大学的物理化学家霍华德·施密特说 [自然新闻]。

研究人员通过将碳纳米管(每个直径约 10 纳米)排列成薄而柔韧的薄片来制造扬声器。 当他们向这些薄片施加具有音频频率的电流时,这些薄片就会大声清晰地广播声音。 研究人员在以下文章中描述了他们的设备:

与通过周围空气分子的振动产生声音的标准扬声器不同,纳米管扬声器不会发出振动。 该团队使用激光振动计来检测薄片的振动,但一无所获

纳米快报.

纳米管扬声器背后的物理原理与传统扬声器不同。

[Physorg.com]。

相反,

它产生声音的方式与闪电产生雷声非常相似。 当电流施加到纳米管时,它们会加热并膨胀其附近的空气,从而产生声波。“区别在于,雷声不是一种可控的放电。使用碳纳米管,您可以控制声音并播放音乐,”[研究员 Kaili] 姜说 [自然新闻]。 这种现象被称为热声效应。 热诱导的压力振荡可以将扬声器加热到

80 °C,但研究人员表示,略高于室温的温度就足以满足消费者应用的需求。

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使用热声效应制造扬声器的基本想法并不新鲜。 在 19 世纪后期,研究人员用薄金属片制造了“热电管”,但它只能产生微弱的声音。 新型纳米管扬声器的声音可以比热电管大 20 到 30 分贝,这要归功于纳米管的低热容量。“决定声音产生效率的一个关键参数是单位面积的热容量,”[姜解释]

。 简单来说,这衡量的是将多少热能施加到材料上才能提高其温度。 碳纳米管片的单位面积热容量比铂箔片的单位面积热容量小 260 倍 [新科学家]。

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图片:flickr / TheAlieness GiselaGiardino²³'s

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