Tkanina z nanovláken dokáže reprodukovat zvuky

Hodnocení uživatelů: / 4
NejhoršíNejlepší 

Věda a technika - Technika

      Tkanina vyrobená z uhlíkových nanovláken napájená proudem s proměnlivou frekvencí dokáže podle čínských vědců produkovat zvuky. Jejich objev by mohl vést k nové generaci levných plochých reproduktorů. Co byste řekli na takové triko přehrávající vaši oblíbenou hudbu?

      Nanotechnologie se nachází v popředí zájmu vědců na celém světě již od počátku devadesátých let minulého století. Její obrovský a zatím ne zcela odhalený potenciál ji předurčuje k využití v širokém spektru (nejen) vědních oborů – od výzkumu vesmíru přes lékařství až po potravinářství. Akustickými vlastnostmi nanovláken se však doposud nikdo nezabýval.

      Profesor Shoushan Fan a jeho vědecký tým z Tsinghua University vytvořili na základě spolupráce s kolegy z Beijing Normal University tenkou „tkaninu“ složenou z uhlíkových vláken o průměru 10nanometrů. Poté, co ke tkanině připojili proud s frekvencí v pásmu slyšitelného zvuku, zjistili, že se chová podobně jako reproduktor.

      Běžný reproduktor se skládá ze tří základních prvků – membrány, cívky a magnetu. Cívka spojená s membránou se nachází ve stacionárním magnetickém poli vytvářeném permanentním magnetem. Jakmile projde cívkou proud, vytvoří se magnetické pole působící posun membrány proti stacionárnímu poli magnetu. Vzniklé vibrace poté vyvolají chvění molekul vzduchu v okolí membrány, tedy zvuk.

      Tým profesora Fana zajímalo, zda jejich nanoreproduktor funguje na stejném principu. S využitím laserového vibrometru se ve svém výtvoru pokusili identifikovat vibrace. Vlákno však zůstávalo naprosto v klidu. Záhy došli k závěru, že nanoreproduktor se vlastně chová jako termoakustické zařízení. Procházející střídavý proud totiž ve vláknech vyvolával prudké změny teploty (v rozmezí pokojové teploty až 80 °C). Tyto teplotní změny měly na molekuly vzduchu identický efekt jako vibrace klasického reproduktoru. A zrodil se nanoreproduktor…

      Je zřejmé, že oproti klasickým reproduktorům mají nanoreproduktory mnoho předností. Jednou z nich je podle profesora Fana například odolnost – klasický reproduktor v případě protržení membrány ztrácí své vlastnosti, zatímco jeho alternativa vyrobená z nanovláken může fungovat i v případě, kdy je její část zničená.

      „Tkaninu z nanovláken lze napínat či ohýbat, aniž by přestala vydávat zvuk,“ říká profesor Fan. Díky výše uvedeným vlastnostem se nabízí mnoho možností využití – Průhlednou tkaninou by bylo možné pokrýt například LCD obrazovku. Využití by pravděpodobně našla v obalovém a textilním průmyslu. Představte si například sadu hands-free zabudovanou přímo v čepici. A co teprve takové mluvící spodní prádlo? (Pak ale nezbývá než doufat, že se ty výše zmiňované vysoké teploty nešíří příliš daleko.)