Специалисты MIT разработали необычный ультратонкий динамик, которым, как обоями, можно покрывать обширные поверхности. По утверждению команды разработчиков, такой дизайн гарантирует высокую энергоэффективность и простоту в серийном производстве.
В отличие от обычных динамиков с вибрирующей мембраной их тонкопленочные аналоги генерируют звук благодаря электрическим токам и электромагнитным полям.
Ученым с помощью пьезоэлектрических материалов удалось усовершенствовать традиционные тонкопленочные динамики, которые начинают вибрировать после приложения к ним напряжения. Они уже активно используются в некоторых телефонах и телевизорах.
На первых порах исследователи столкнулись с проблемой — чтобы тонкопленочные динамики выдавали качественный звук, необходимо было отделить их от других поверхностей. Инженерам MIT удалось усовершенствовать их, после чего эта проблема была устранена.
В частности, вместо того, чтобы вибрировала вся поверхность мембраны, на ней была сформирована сеть «выпирающих» куполов, вибрирующих независимо друг от друга.
Динамик состоит из трех слоев — пьезоэлектрического материала толщиной 8 микрометров, помещенного между двумя слоями ПЭТ-пластика, при этом на верхний слой нанесена сеть отверстий, через которые материал немного выпирает наружу, а нижний выполняет защитную функцию и одновременно является основанием, с помощью которого динамик крепится к различным поверхностям.
Толщина динамика — всего 120 микронов. Его поверхность «покрыта» тысячами микроскопических куполов высотой 15 микронов. Чтобы испытать свое детище, исследовали закрепили его на стене и установили в 30 см перед ним микрофон. Приборы зафиксировали звук мощностью до 66 дБ при напряжении 25 В на частоте 1 кГц и до 86 дБ при 10 кГц. Динамик также продемонстрировал высокую энергоэффективность — всего 100 миллиВатт потребления на квадратный метр динамика.