顛覆三觀！這款石墨烯揚聲器不靠震動而靠熱能發(fā)聲

[摘要]英國埃克塞特大學的研究人員發(fā)明了一款石墨烯揚聲器，僅有芯片大小，不需機械振動就能發(fā)出聲音。

騰訊數(shù)碼訊（亦九）你能找到的幾乎每款揚聲器里，都有一層膜用于機械震動，通過震動空氣產(chǎn)生聲波。但英國?？巳卮髮W的研究人員竟然研發(fā)出一款揚聲器，不需要靠振動發(fā)出聲音。

此項頗具開創(chuàng)性技術的關鍵，就是石墨烯，通過細微調整過的電流加熱或冷卻這種材質，就可以制造聲波。

石墨烯又輕又薄，卻極其強韌，幾年前就有人想到用它來造揚聲器了，但通常都是用石墨烯制作上文提到的那層膜。因為石墨烯很輕，所以用很小的能量就能產(chǎn)生振動，因此揚聲器可以變得又小又節(jié)能。

而?？巳卮髮W的團隊發(fā)現(xiàn)，如果打破上述傳統(tǒng)制造揚聲器的流程，它還能變得更小、更加節(jié)能。果不其然，該團隊發(fā)明的揚聲器成了一塊芯片，大小不超過人的指甲蓋。在這個小芯片中，竟兼具揚聲器、放大器和均衡器！

這款揚聲器利用熱聲學原理，將熱能轉換為聲音。

目前這種工作原理還沒有太多實際運用，但卻給石墨烯又添加了一個神奇功能。石墨烯是一種絕佳的導電體，通過給石墨烯施加特殊電流，使它快速加熱、冷卻。這一過程影響了揚聲器膜周圍的空氣，空氣擴張又收縮從而產(chǎn)生聲波。

那無需機械震動的揚聲器音質怎么樣呢？研發(fā)團隊稱，通過仔細調節(jié)電流穿過石墨烯的強度和位置，可以制造多種多樣的聲波。這種加熱、冷卻的循環(huán)往復，能讓揚聲器同時混合、放大、均衡多種聲波，輸出的聲波甚至能超出人類聽覺響應范圍，應用于超聲領域。

此項研究的第一作者David Horsell認為，過去人們不夠重視熱聲學，因為不知道它有什么實際用途，他們的團隊則將關注點放在了聲音產(chǎn)生的過程上。他們發(fā)現(xiàn)通過控制穿過石墨烯的電流，不僅能制造聲音，還能調節(jié)音量大小，并精確控制頻率。這種精確的控制為研究人員開啟了新大門，發(fā)現(xiàn)了諸多我們未曾設想過的應用途徑。

比方說，這種工作原理可以應用于超聲醫(yī)學成像，它能使超聲設備更小、更節(jié)能，并且可以生成更清晰的圖像；還可以利用這種原理改進無線電廣播設備和手機信號的混頻技術。

Horsell稱，熱聲學原理可以產(chǎn)生兩種、甚至多種音頻，并將它們調制在一起。最重要的是這一調制過程簡單可控，這可能會對電信行業(yè)造成巨大沖擊，因為現(xiàn)在電信業(yè)調制信號的方法十分復雜，導致成本居高不下，而熱聲學原理可以改變這一現(xiàn)狀。