Тонкие аудиоколонки клеятся как обои на стену

Инженеры из Массачусетского технологического института разработали ультратонкий динамик, который можно использовать для воспроизведения звука целыми поверхностями. По словам команды, уникальный дизайн энергоэффективен и прост в производстве в больших масштабах.

Как правило, динамики работают за счет вибрации мембраны, которая воздействует на окружающий воздух, создавая звуковые волны. В аудиодинамиках, которые обычно находятся в аудиосистемах или наушниках, это делается с помощью электрических токов и магнитных полей.

Но в последние годы ученые разработали способы достижения аналогичных результатов с помощью гораздо более тонких устройств. Тонкопленочные динамики работают с пьезоэлектрическими материалами, которые вибрируют в ответ на нагрузку.

Проблема в том, что эти тонкие динамики должны быть либо отдельно стоящими, либо, по крайней мере, не соприкасаться с другой поверхностью. Это необходимо, потому что установка их на что-то снаружи снижает их способность вибрировать и воспроизводить звук. Но в новой разработке ученые Массачусетского технологического института создали колонки настолько тонкие, что их можно прикреплять к разным поверхностям.

Вместо того, чтобы вся поверхность мембраны вибрировала, материал состоит из «сети» выступающих «куполов», которые вибрируют независимо друг от друга. Это делается путем помещения тонкого слоя пьезоэлектрического материала толщиной всего 8 микрометров между двумя слоями ПЭТ-пластика. Слой ПЭТ имеет сетку небольших отверстий, через которые «выступает» пьезоэлектрический материал. Нижний слой ПЭТ защищает диафрагму и позволяет крепить динамик к поверхности.

Получившийся динамик имеет толщину всего 120 микрон (0,12 мм). Чтобы протестировать устройство, исследователи закрепили его на стене и измерили его мощность с помощью микрофона на расстоянии 30 см. Динамик умудряется воспроизводить звук до 66 децибел) при электрическом напряжении 25 В на частоте 1 кГц и 86 дБ на частоте 10 кГц. . Устройство также очень энергоэффективно, потребляя всего 100 мВт мощности на квадратный метр динамика.