Новости химической науки > Разработан прототип прозрачного громкоговорителя

Исследователи из Кореи использовали листочки графена для получения прозрачных и легких динамиков, которые, по их словам, могут быть прикреплены к окнам или компьютерным экранам.

Графен, впервые выделенный Андре Геймом (Andre Geim) и Константиновым Новоселовым (Konstantin Novoselov), получившими за это открытие в 2010 году Нобелевскую премию по физике, отличается рядом исключительных механических и электронных свойств. Графен может стать причиной революционных изменений в существующих технологиях, а также разработки новых, но одной из главных проблем в области практического применения графена заключается в получении пленок графена большой площади.

Йонгсинг Янг (Jyongsik Jang) с соавторами из Национального Университета Сеула использовали струйную печать и технику осаждения паров для того, чтобы осадить пленку из оксида графена на подложку из поливинилиденфторида [poly(vinylidene fluoride) (PVDF)], затем оксид графена восстанавливали с образованием графеновой пленки. Новый метод является не только демонстрацией нового способа получения графеновых пленок, но демонстрацией нового варианта практического применения графена – для получения тонких прозрачных громкоговорителей.

Новый тип громкоговорителя представляет собой тонкую поливинилиденфторидную пленку, размещенную между двумя электродами из графена. Динамик работает за счет того, что электрический ток вызывает пьезоэлектрические явления, которые приводят к деформации поливинилиденфторида, а деформация этой пленки способствует образованию звуковых волн.

Акустическое устройство состоит из графенового преобразователя, связанного с источником звука и усилителя. (Рисунок из Chem. Commun., 2011, DOI: 10.1039/c1cc12913a)

Янг поясняет, что такую акустическую систему будет легко установить и использовать в любом месте, где необходим звук. Такие системы даже можно использовать в качестве устройств для подавления шума за счет генерации противошумовых волн (эти волны характеризуются такой же амплитудой, но обратной фазой по сравнению со звуком, который следует подавить).

Хотя уже существуют коммерчески доступные акустические системы подобного типа, созданные на основе электродов из электропроводных полимеров, разработанная Янгом система отличается рядом преимуществ – она дешевле в производстве и требует меньшего количества энергии для работы. Янг отмечает, что графен дешевле других материалов для электродов – металлов и проводящих полимеров, для акустического устройства на основе графена не требуется значительной энергии, поэтому отпадает необходимость в усилителях напряжения.

Джинию Джиянг (Jinyue Jiang), специалист по оптоэлектрическим материалам из Университета Небраски не только высоко оценивает разработанный в группе Янга акустический прибор, но и отмечает новизну метода осаждения графена. Он подчеркивает, что особая привлекательность этой методики осаждения заключается в том, что она может быть масштабирована для получения больших количеств графеновых пленок, нанесенных на субстраты различной природы, размер и форму которых можно контролировать.

Однако Янг признает, что до возможной коммерциализации нового акустического устройства требуется решение еще ряда проблем, в том числе – улучшить качество звука и дополнительно понизить стоимость устройства.

Источник: Chem. Commun., 2011, DOI: 10.1039/c1cc12913a

метки статьи: #нанотехнологии, #новые материалы, #физическая химия, #химия полимеров