Eletrônica

Alto-falante de grafeno produz som sem vibrar

Alto-falante de grafeno produz som sem vibrar
O alto-falante de grafeno já vem com amplificador e equalizador, tudo dentro de um minúsculo chip. [Imagem: David Horsell/University of Exeter]

Alto-falante sem vibração

Se você alguma vez pensou que o grafeno parece ser tão bom que só faltava falar, então não falta mais.

Mark Heath e David Horsell, da Universidade de Exeter, no Reino Unido, desenvolveram um método pioneiro que usa o grafeno para gerar sinais sonoros complexos e controláveis.

Em essência, o sistema combina alto-falante, amplificador e equalizador gráfico, tudo em um chip do tamanho de uma unha e sem quaisquer partes móveis.

De forma mais simples, é um alto-falante que produz som sem precisar vibrar.

Alto-falante com amplificador e equalizador

Os alto-falantes tradicionais vibram mecanicamente para produzir o som, usando uma bobina móvel e uma membrana que movimenta o ar em torno dela para frente e para trás. É uma tecnologia que quase não mudou em mais de um século.

Já a nova técnica não envolve peças móveis. Uma camada do grafeno é aquecida e resfriada por uma corrente elétrica alternada que representa o som - a mesma corrente que chega ao alto-falante comum -, e a transferência dessa variação térmica para o ar faz com que ele se expanda e contraia, gerando as ondas sonoras.

Embora a conversão de calor em som não seja uma novidade, Heath e Horsell foram os primeiros a mostrar que esse processo simples permite que as frequências de som sejam misturadas, amplificadas e equalizadas - tudo dentro do mesmo dispositivo de tamanho milimétrico.

Termoacústica

Com o grafeno sendo quase completamente transparente, a capacidade de produzir sons complexos sem movimento físico pode "abrir uma nova geração dourada de tecnologias audiovisuais", diz a dupla, incluindo telas de celulares que transmitem imagens e sons.

"A termoacústica (conversão de calor em som) tem sido negligenciada porque é considerada como um processo tão ineficiente que não teria aplicações práticas. Em vez disso, nós focamos na forma como o som é realmente produzido e descobrimos que, controlando a corrente elétrica através do grafeno, não só conseguimos produzir som, mas também alterar seu volume e especificar como cada componente de frequência é amplificado. Essa amplificação e controle abre uma gama de aplicações no mundo real que não tínhamos previsto," disse Horsell.

Bibliografia:

Multi-frequency sound production and mixing in graphene
Mark S. Heath, David W. Horsell
Nature Scientific Reports
Vol.: 7, Article number: 1363
DOI: 10.1038/s41598-017-01467-z




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