新的研究发现能够将各种声频混合在一起，放大并且均衡 - 所有这些都在同一毫米尺寸的设备内。荣誉：David Horsell /埃克塞特大学

鼓励奇迹材料-石墨烯“谈话”的开创性新技术有可能会彻底改变全球的音频和电信行业。

埃克塞特大学的研究人员已经设计出使用石墨烯产生复杂并且可控的声音信号的突破性方法。实质上，它将扬声器，放大器和图形均衡器结合到缩略图大小的芯片中。

传统的扬声器依靠机械振动产生声音，伴随着运动的线圈或薄膜来回驱动空气。这是一个庞大的技术，在一个多世纪以来几乎没有发生改变。

这种创新的新技术不涉及移动部件。单原子层石墨烯被交流电快速加热和冷却，并且将这种热变化转移到空气中使其不断膨胀和收缩，从而产生声波。

尽管将热量转化为声音并不是一件新鲜事，但埃克塞特小组首先表明，这种简单的过程允许将声音频率混合在一起，放大并且均衡，并且全程在同一毫米尺寸的设备中进行。石墨烯是几乎完全透明的，其无需身体运动就能产生复杂的声音的能力，可以开启新一代视听技术，包括传输图像和声音的手机屏幕。

埃克塞特量子系统和纳米材料集团高级讲师David Horsell博士和论文的主要作者解释说：“因为热声学被认为是无效的过程，没有实际应用，所以它（热转换为声音）曾经被忽视。我们寻找取代声音实际产生的方式，发现通过控制穿过石墨烯的电流，不仅可以产生声音，还可以改变音量，并可以指定每个频率分量如何放大。这种放大和控制开启了一系列我们没有想到的现实世界的应用。”

该团队的新应用包括超声成像，用于将来在医院和其他医疗设施中使用。

石墨烯的高强度和柔韧性使其有紧密的表面接触可以更好的成像。此外，由于埃克塞特团队设计的声学设备简单而便宜，可使得与监视和治疗病人用的智能绷带这样类似的想法成为可能。

Horsell 博士补充说：“混频是新应用的关键，声音的产生机制使我们可以采用两种或更多种不同的声源，并将它们相乘。这能够有效地产生超声波（和次声）。更令人兴奋的是，这是一个非常简单并且可控制的乘法技术。由于电信行业需要用这种方式组合信号，所以这很有可能对电信行业产生真正实际性的影响。但是目前使用的方式相当复杂，并且相当昂贵。”





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