Grafenový mikrofon poráží ten tradiční s niklovou membránou  
Obdivovaný grafen předvedl další trik, tentokrát v mikrofonech. Tenhle lehký, pevný a zároveň pružný materiál je pro mikrofony jako stvořený.

 

http://phys.org/news/2015-11-rare-fossil-horned-dinosaur-lost.html
http://phys.org/news/2015-11-rare-fossil-horned-dinosaur-lost.html

Jak už jsme párkrát viděli, z grafenu, supertence uspořádaného uhlíku, který tvoří vrstvy o síle jediného atomu, lze vyrobit leccos. Teď se zdá, že by se grafen mohl uplatnit ve vývoji skvěle citlivých mikrofonů. Přišel s tím tým srbských vývojářů z Bělohradské univerzity, jejichž grafenový mikrofon je téměř 32krát citlivější, než standardní kvalitní mikrofony srovnatelné konstrukce.

Marko Spasenović. Kredit: M. Spasenović.
Marko Spasenović. Kredit: M. Spasenović.


Srbové zaměřili pozornost na kondenzátorové mikrofony. Tyto mikrofony pracují tak, že akustické kmity zaznamenávaného zvuku rozkmitávají membránu, která hraje roli jedné z elektrod kondenzátoru, zapojeného do elektrického obvodu. Když se změní poloha membrány, tak dojde ke změně kapacity kondenzátoru, která se následně převede na elektrický signál. Kondenzátorové mikrofony se v současnosti považují za jedny z nejkvalitnějších a používají je profesionálové v rozmanitých oborech.

Běžné kondenzátorové mikrofony mají membránu z kovu nebo pokovené plastové folie, a často v tom hraje roli nikl. Srbští badatelé nahradili membránu kondenzátorového mikrofonu za grafenovou a vytvořili tím mikrofon na bázi grafenu. Když grafenový mikrofon otestovali, tak se ukázalo, že jeho citlivost je oproti komerčně dostupným mikrofonům až o 15 decibelů vyšší, na frekvencích do 11 kHz. Vývoj grafenového mikrofonu a jeho parametry představili v jednom z nových odborných časopisů „2D Materials“.

http://www.tylervigen.com/spurious-correlations
http://www.tylervigen.com/spurious-correlations


Šéf výzkumu Marko Spasenović a jeho kolegové chtěli ukázat, že grafen může nalézt pohotové praktické uplatnění, i když ho lidé obvykle vnímají jako velmi čerstvou záležitost. Jak říká Spasenović, „vzhledem k tomu jak je lehký, pevný, a zároveň pružný, si grafen vyloženě říkal o využití v akustice“. Badatelé vytvořili grafenovou membránu z přibližně 60 jednoatomových vrstev grafenu na niklové fólii pomocí takzvané chemické depozice z plynné fáze (chemical vapour deposition, CVD) – chemického procesu, který se používá pro přípravu tenkých filmů.

Struktura grafenu. Kredit: AlexanderAlUS / Wikimedia Commons.
Struktura grafenu. Kredit: AlexanderAlUS / Wikimedia Commons.

 

Po úspěšných testech membrány o 60 vrstvách grafenu se Spasenović a spol. odvázali a nasimulovali si membránu ze 300 vrstev grafenu. Podle výsledků simulací by taková membrána měla zajistit fungování mikrofonu daleko do ultrazvukové oblasti. Spasenović je podle všeho spokojený a tvrdí, že grafenový mikrofon naplnil jejich představy. Teď se nejspíš se svými lidmi pustí do testování ultrazvukových grafenových mikrofonů.

Badatelé zdůrazňují, že ještě není dostupná průmyslová výroba, která by chrlila záplavu laciného grafenu. Než se tak stane, tak bude jejich grafenový mikrofon jenom prototypem, který dokazuje, že to jde. Pokrok v technologiích výroby grafenu ale naznačuje, že to nemusí trvat nijak zvlášť dlouho a grafenové mikrofony se objeví na trhu.

Video: Videoabstrakt 2D Materials


Video: Graphene: The Next Big (But Thin) Thing



Literatura
IOP Publishing 25. 11. 2015, 2D Materials 2: 045013, Wikipedia (Microphone).

Datum: 30.11.2015
Tisk článku

Související články:

Milostná pletka grafenu s vodou     Autor: Stanislav Mihulka (16.02.2014)
Neprůstřelné brnění z grafenu     Autor: Stanislav Mihulka (01.12.2014)
Grafen, kam se jenom podíváš     Autor: Martin Tůma (13.04.2015)
Grafen rozzářil nejtenčí žárovku na světě     Autor: Stanislav Mihulka (21.06.2015)



Diskuze:

60 vrstev grafenu je grafit

Martin Šíra,2016-01-07 14:04:46

Grafen má jednoatomovou vrstvu uhlíku, a proto má unikátní vlastnosti. Při dvou, třech se ještě dá mluvit o nějakých unikátních vlastnostech. Při 60 vrstvách už ne, to je grafit, neboli to co má každý v tužce. Možná v původním článku něco je, ale podané to tady na oslu není dobře.

Odpovědět

Niklova folia

Michal Lichvár,2015-12-01 14:18:09

Kedze grafen vyrastol na niklovej folii, zabezpecuje zistene vlastnosti nikel alebo grafen?

Odpovědět


Re: Niklova folia

Josef Hrncirik,2015-12-01 21:05:45

To ten grafen tak málo vodí?
A proč ten Ni neodleptali?
Ev. pak nenahradili zapařeným Al?
Mohli mít HiFi pro netopýry.

Odpovědět


Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace