Нанотехнологии нашли применение в акустических системах

Начиная с 90-х годов, ученые все больше уделяют внимание нанотехнологиям. Обнаруживаются все новые, ранее не известные свойства нанотрубок. Однако до сегодняшнего дня никто не додумывался проверить их акустические возможности.

Команда исследователей из Китая решили создать лист из нанотрубок диаметром 10 нанометров и пропустить через него электрический ток звуковой частоты. К удивлению ученых, "нано-лист" начал издавать звуки.

Как известно, стандартный громкоговоритель состоит из трех основных элементов: магнита, диффузора и звуковой катушки. По мере прохождения электрического тока через катушку возникает магнитное поле, взаимодействующее с полем постоянного магнита. В результате этого катушка вместе с диффузором смещается, и колебания передаются молекулам воздуха, формирующим воспринимаемые нашим ухом звуковые волны.

Ученые ожидали похожего принципа работы и в случае с нанотрубками. Однако лазерный виброметр, фиксирующий смещения листа во время его "звучания", не показал ничего подобного. Получается, что природа возникающего звука объясняется свойствами самого наноматериала. Под воздействием переменного тока температура нанотрубок повышается до 80 градусов по Цельсию. Резкие скачки температуры вызывают колебания давления в прилегающих к листу слоях воздуха, что и приводит к появлению звуковых волн.

Примечательно, что китайские ученые наблюдали этот эффект не впервые в истории. Более столетия назад ученые Карл Фердинанд Браун и Уильям Генри Прис независимо друг от друга проводили опыты по извлечению звука из тонкого листа металлической фольги. Однако достичь высокой громкости звучания им не удалось, что не скажешь о довольно "громких" нанотрубках: для увеличения громкости необходимо лишь повысить температуру листа.

По словам авторов новой технологии у нее есть ряд неоспоримых преимуществ перед привычными акустическими системами. Можно менять форму листов из нанотрубок (растягивать или изгибать, например), но они все равно будут звучать. И даже если какое-то количество нанотрубок разрушится в процессе эксплуатации, система все равно будет воспроизводить звук. Интересные новости науки и техники только на станицах нашего портала.

Оригинал (на англ. языке): Newscientist

• IBM ускоряет обучение ИИ на скорости света при минимальном энергопотреблении
• Учёные впервые визуализировали форму одиночного фотона
• Солнечная система для зарядки электромобилей
• Крупнейший электрический самолёт взлетит в 2025 году
• ДНК-биочернила открывают новые горизонты для 3D-печати кровеносных сосудов
• Исследователи улучшили эффективность и долговечность солнечных элементов
• Тёмная материя: Как камера отслеживает невидимое
• Мягкий, растяжимый электрод имитирует тактильные ощущения с помощью электрических сигналов