Громкоговорители на основе нанотрубок звучат не хуже обычных колонок, а размерами настолько малы, что почти невидимы.

Сверхтонкие пленки из углеродных нанотрубок (слева) воспроизводят звук так же громко и четко, как и обычные громкоговорители

Начало этого года запомнилось созданием первого полнофункционального устройства – « Нанорадио ». Конец же ознаменовался сообщением о том, что для такой новинки нашлись и подходящие аксессуары – громкоговорители, созданные на основе ультратонких массивов нанотрубок. Фактически, они настолько тонкие, что на вид выглядят почти прозрачными; им не требуется ни магнитов, ни усиливающих звук конусов, ни других обязательных компонентов классических «колонок». Работают они на совершенно новых принципах.

Действительно, углеродные нанотрубки то и дело привлекают внимание своими уникальными свойствами – невероятной прочностью и высокой проводимостью. Однако до сих пор их способности генерировать звук не была замечена и должным образом использована учеными. Разберемся в этом явлении чуть подробнее.

Обычные колонки, которые есть сегодня, наверное, в каждом доме, используют электромагниты, которые в зависимости от сигнала, который поступает по проводу, заставляют вибрировать тонкую мембрану. Она и создает в воздухе волны, которые ухо воспринимает, как звук. В «наноколонках» же все не так.

Устройство, разработанное китайскими учеными во главе с Кайли Жианом (Kaili Jiang), представляет собой «всего-навсего» плоский массив нанотрубок шириной 10 см. К нему с противоположных сторон подсоединены электроды, подключенные к источнику сигнала.

Дело в том, что изменения в характеристиках электричества, которое подается на электроды (а через них – и на нанотрубки) заставляет близлежащий слой воздуха очень быстро нагреваться и снова остывать. Такие колебания температуры, в полном согласии с законами термодинамики, создают изменение давления, которое, в свою очередь, и приводит к возникновению звуковых волн. Не нужно больше ничего.

Стоит сказать, что подобные термоакустические эффекты (порождение звука теплом) известны уже больше столетия, однако до сих пор основной моделью, с которой экспериментировали ученые, была металлическая фольга. И, соответственно, практических следствий все эти опыты никаких не имели – уж слишком слаб был генерируемый ими звук. Нанотрубки могут все изменить: они «звучат» на два порядка громче – видимо, потому, что сами являются намного более эффективными проводниками электричества.

По словам Кайли Жиана, сейчас его группа активно работает над коммерциализацией своей разработки. Осталось подождать, и скоро сверхлегкие и почти невидимые колонки зазвучат и в наших домах.

По сообщению ScienceNOW