热纳米管板可根据需要制作音乐

时间:2017-08-08 01:09:11166网络整理admin

据中国研究人员称,由碳纳米管制成的板材在变化的电流作用下表现得像一个扬声器这一发现可能会导致新一代便宜的扁平扬声器自20世纪90年代初以来,全球各地的研究人员对纳米管进行了深入研究微小结构被广泛吹捧为潜在的药物输送装置,但也可用于更奇特的装置,包括人工光合作用装置和太空升降机但是直到现在还没有人想过测试它们的声学特性范寿山和他在中国北京清华大学的研究团队与北京师范大学的同事合作,通过大致对准许多直径为10纳米的碳纳米管来制作薄片当他们通过工作表发送音频电流时,他们发现它充当了扬声器标准扬声器由三个基本元件组成 - 扬声器锥体,音圈和磁铁锥体和线圈连接并位于由磁体产生的永久磁场中当音频电流通过音圈时,它产生临时磁场,并且线圈和锥体相对于永磁场移动这些偏移引起扬声器锥体附近的空气分子的振动,产生声音 Fan的团队想知道纳米管扬声器是否表现得与此类似他们使用激光振动计来寻找纳米管扬声器产生声音时的振动,但是整个片材仍保持绝对静止相反,他们认为纳米管扬声器起到热声器件的作用当交流电流通过纳米管片时,片材在室温和高达80℃的温度之间交替 - 尽管对于消费者使用,振荡将仅略高于室温那些快速的温度振荡导致薄膜旁边的空气中的压力振荡正是那些热致压力振荡负责声音,而不是纳米管片本身的任何物理运动事实上,研究人员意识到这种现象最早是在一个世纪前由William Henry Preece和Karl Ferdinand Braun独立观察到的那些19世纪的研究人员意识到,他们可以通过交流电流从薄金属箔上获得声音,这一发现导致了一种称为“嗜热音”的装置的发明但是,硒管发出非常微弱的声音,而纳米管片可能非常响亮(见视频) Fan的团队成员Kaili Jiang表示,这是因为碳纳米管具有不寻常的特性 “决定声音发生效率的一个关键参数是每单位面积的热容量,”他说简而言之,这是衡量必须向材料施加多少热能以提高其温度的量度碳纳米管片的每单位面积的热容量比铂箔片的热容量小260倍这意味着纳米管片材可以比铂片更有效地产生声波 - 研究人员估计它们的片材大于20到30分贝 Jiang表示,纳米管扬声器与标准扬声器系统相比具有几个关键优势 “由于锥体的振动而产生声音的传统扬声器如果锥体破裂将无法发出声音,”他说 “碳纳米管扬声器没有振动,这意味着如果部分薄膜被破坏,它仍然会发出声音”柔性纳米管薄片可以拉伸或弯曲成复杂的形状,它们仍能产生声音,Fan说当完全拉伸时,纸张是透明的,因此它们可以连接到LCD屏幕的前部以替换标准扬声器但Fan的团队认为,更多异国情调的用途可能会将纳米管单片缝在衣服上以创造“唱歌和说话夹克”荷兰代尔夫特理工大学的纳米科学专家Cees Dekker认为这项新研究非常有趣 “这些纳米管应用的多样性是多么广泛,这简直令人惊讶,”他说期刊参考:Nano Letters(DOI:10.1021 / nl802750z)更多关于这些主题的信息: