تولید امواج صوتی با استفاده از نانوتیوبهای کربنی

به گزارش خبرگزاری مهر، محققان چینی با اتصال صفحات نانو کربن به جریان الکتریسیته موفق به تولید بلندگویی شدند که در آینده می تواند جایگزین مناسبی برای اسپیکرهای رایج شود.

از سال 1990 تحقیقات گسترده و جهانی بر روی نانو تیوبها و موارد استفاده از آنها آغاز شده و این ماده در زمینه های متفاوت از جمله تولید ابزار انتقال مستقیم دارو، ابزارهای فتوسنتز مصنوعی و آسانسورهای فضایی مورد استفاده قرار گرفته است. با این حال تاکنون آزمایشهایی در زمینه استفاده صوتی بر روی این مواد صورت نگرفته بود.

محققان دانشگاه تی سین گوا در پکن موفق به خلق ورق های بسیار باریکی از نانو تیوب های کربن شدند که با عبور جریان الکتریکی صوتی از میان آن مانند یک بلندگو عمل خواهد کرد.

زمانی که جریانی متناوب از صفحات نانویی عبور می کند، صفحات به صورت تناوبی در درجه حرارت اتاق و حرارت 80 درجه سانتی گراد قرار خواهند گرفت. این نوسانات حرارتی باعث ایجاد نوسانات فشار هوا در نزدیکی صفحات شده که با افزایش این نواسانات فشار صوت به وجود می آید.

چنین پدیده ای برای اولین بار در قرن نوزدهم و توسط ویلیام هنری پریس و کارل فردیناند بران مشاهده شده است. این دو محقق پی بردند که با عبور جریان متناوب از میان لایه ای نازک از فلز می توان ایجاد صوت کرد که این کشف در نهایت اختراع دستگاه ترموفون را در پی داشت.

بااین حال دستگاه فوق قادر به تولید امواج صوتی ضعیفی بود در حالی که صفحات نانویی توانایی ایجاد امواج صوتی با شدت بالا را داشته که دلیل آن خواص غیر طبیعی نانو تیوب های کربن است.

به گفته محققان نکته کلیدی در تعیین میزان تولید صوت، ظرفیت حرارتی در هر واحد از سطح است که این میزان در نانوتیوبهای کربنی 260 بار کمتر از صفحات نازک پلاتین است. این به آن معنی است که صفحات نانو 260 بار بیشتر از صفحات پلاتین قادر به انتشار امواج صوت خواهند بود.

از مزایای این بلندگوها، عمر طولانی آنها به نسبت بلندگوهای رایج است زیرا بلندگوهای قدیمی با ایجاد اختلال فیزیکی مانند شکسته شدن مخروط یا حلقه صوتی، توانایی ایجاد صوت خود را از دست خواهند داد. این در حالی است که سیستم نانو صفحات لرزشی نبوده و در این صورت ایجاد شکستگی در قسمتی از آن از تولید صوت جلوگیری نخواهد کرد.

بر اساس گزارش نیوساینتیست، این صفحات  همچنین همزمان با تولید صوت قابلیت انعطاف و کشیده شدن و تبدیل به اشکال متفاوت و پیچیده را داشته و به دلیل شفاف بودن دامنه استفاده از آنها در فضاهای مختلف افزایش خواهد یافت.