Nanomembranas Híbridas Que Convierten La Piel En Altavoces

carlos-cabeza (68)in #castellano • 6 years ago (edited)

En las últimas décadas la tecnología usada en la fabricación de altavoces de alta eficiencia ha evolucionado exponencialmente, reemplazando muchas veces los engorrosos imanes por materiales más sofisticados, como las “Nanopartículas N”, o los nanotubos de carbono, y hasta han intentado con GRAFENO para reproducir sonido.

En esta ocasión, un grupo de investigadores internacionales, han encontrado una forma completamente nueva de fabricar altavoces, gracias en gran parte a las “nanopartículas”.

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El Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Ulsan (UNIST) en Corea del Sur han desarrollado un sistema que reemplaza a los imanes permanentes de los altavoces estéreo, añadiendo nanomembranas híbridas ultrafinas, transparentes y conductoras con grosor de nano escala, que consiste en una matriz de nanocables de plata ortogonal incrustada en una matriz de polímero.

Los investigadores usaron en su proyecto nanocables de plata que fueron conectados a una membrana basada en polímeros. Estos nanocables permiten fácilmente hacer una comparativa del compuesto híbrido entre los polímeros. Además de ser más resistentes a escala manométrica que otros materiales como el Grafeno y los nanotubos de carbono.

"El mayor avance de nuestra investigación es el desarrollo de nanomembranas híbridas ultrafinas, transparentes y conductoras con grosor de nanoescala, menos de 100 nanómetros", dijo Ko. "Estas excelentes propiedades ópticas, eléctricas y mecánicas de las nanomembranas permiten la demostración de un micrófono y un altavoz imperceptible y acoplable a la piel".

El dispositivo puede detectar ondas sonoras provenientes de la boca, pero también puede reconocer palabras simplemente por el ruido de las cuerdas vocales a través de la piel. (YouTube / Science Magazine)

El dispositivo funciona emitiendo un sonido termoacústico a través de la oscilación del aire circundante provocado por las diferencias de temperatura. Estas oscilaciones se deben al principio de Joule , que nos dice que cuando una corriente eléctrica pasa a través de un conductor, se producen cambios de temperatura.

El los altavoces tradicionales están conformados por una bobina que envuelve a un imán permanente, esta controla los movimientos del cono del altavoz, que producen los sonidos que escuchamos. Con este nuevo enfoque, los investigadores aseguran que el resultado de usar nanomateriales se refleja en una mayor calidad de sonido, ya que la bobina produce el sonido solo mediante el movimiento del aire.

"Estas capas son capaces de detectar sonidos y vibraciones vocales producidas por las señales de voltaje triboeléctrico correspondientes a los sonidos, que podrían explorarse para varias aplicaciones potenciales, como dispositivos de entrada / salida de sonido". Dice Saewon Kang en el programa de Energía e Ingeniería Química en UNIST, el primer autor del estudio.

Usando un sistema híbrido de nanomembranas los investigadores fabricaron unos altavoces y micrófonos que pueden ser colocados en la piel, y por su naturaleza translúcida y flexible son altamente discretos.

Estos altavoces y micrófonos portátiles son delgados como el papel, pero aún son capaces de transmitir señales de sonido. Estos funcionan emitiendo un sonido termoacústico por la oscilación inducida por la temperatura del aire circundante.

Por su parte, los micrófonos portátiles pueden ser colocados en el cuello del interlocutor, registrando incluso las vibraciones de las cuerdas vocales, convirtiendo la fuerza de fricción generada por la oscilación de la nanofibra conductora transparente en energía eléctrica.

Fuente: Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan / Avances científicos

El equipo desarrollador de este novedoso dispositivo tiene grandes expectativas para la adopción comercial de estos “nano parlantes” debido a múltiples funcionalidades. Pero aún falta mucho camino por recorrer, ya que se necesita mejorar varios aspectos en su fabricación, como la durabilidad de los componentes mecánicos y aumentar el rendimiento y autonomía del altavoz y el micrófono.