Graphen-Mikrofon übertrifft traditionelles Nickel und bietet Ultraschallreichweite

Graphen-Mikrofon übertrifft traditionelles Nickel und bietet Ultraschallreichweite

Video: Forge of Empires -- BURG HIMEJI -- MEGA-Analyse: Gewinne, Förderung, Amortisation & mehr! (April 2020).

Anonim

vom Institut für Physik

Image

Wissenschaftler haben ein Mikrofon auf Graphenbasis entwickelt, das fast 32-mal empfindlicher ist als Mikrofone mit Standardaufbau auf Nickelbasis.

Die Forscher an der Universität von Belgrad in Serbien entwickelten eine vibrierende Membran - den Teil eines Kondensatormikrofons, der den Schall in einen Strom umwandelt - aus Graphen und konnten im Vergleich zu einem kommerziellen Mikrofon eine um bis zu 15 dB höhere Empfindlichkeit aufweisen bei Frequenzen bis zu 11 kHz.

Die Ergebnisse werden heute, am 27. November 2015, in der Zeitschrift 2D Materials veröffentlicht .

"Wir wollten zeigen, dass Graphen, obwohl es ein relativ neues Material ist, Potenzial für reale Anwendungen hat", erklärt Marko Spasenovic, Autor des Papiers. "Angesichts seines geringen Gewichts, seiner hohen mechanischen Festigkeit und Flexibilität ist Graphen nur eine Frage der Verwendung als akustisches Membranmaterial."

Die ungefähr 60 Schichten dicke Graphenmembran wurde auf einer Nickelfolie durch chemische Gasphasenabscheidung gezüchtet, um über alle Proben hinweg eine gleichbleibende Qualität zu gewährleisten.

Während der Membranherstellung wurde die Nickelfolie weggeätzt und die Graphenmembran zum Vergleich in das gleiche Gehäuse wie ein handelsübliches Mikrofon gelegt. Dies zeigte eine 15 dB höhere Empfindlichkeit als das kommerzielle Mikrofon.

Die Forscher simulierten auch eine 300 Schichten dicke Graphenmembran, die ein Leistungspotential bis weit in den Ultraschallbereich des Spektrums hinein aufweist.

"Das Mikrofon hat so gut funktioniert, wie wir es uns erhofft hatten", fügt Spasenovic hinzu. "Eine dickere Graphenmembran könnte theoretisch weiter gedehnt werden, was Ultraschallleistung ermöglicht, aber leider sind wir experimentell noch nicht so weit."

"In dieser Phase gibt es mehrere Hindernisse für die Herstellung von billigem Graphen, daher sollte unser Mikrofon eher als Proof of Concept angesehen werden", schließt Spasenovic. "Die Industrie arbeitet hart daran, die Graphenproduktion zu verbessern - dies sollte letztendlich bedeuten, dass wir bessere Mikrofone zu geringeren Kosten haben."