Инженеры из Калифорнийского университета в Беркли создали первые в мире наушники из графена. Даже в «сыром» виде, без какой-либо оптимизации, превосходные физические и электрические свойства графена дают наушникам частотную характеристику, аналогичную или даже превосходящую по качеству Hi-Fi наушники фирмы Sennheiser, сообщает Extremetech. Акустическая система – внутриушные или головные наушники – работает следующим образом: диафрагма из бумаги (конус) внутри них вибрирует, тем самым создавая звуковую волну. В зависимости от частоты волны получаются различные звуки. Ухо человека, в зависимости от возраста, распознает частоты от двадцати герц (низкий тон) до двадцати килогерц (высокий). Качество акустической системы (или громкоговорителя) зависит от того, насколько «плоской» является ее амлитудно-частотная характеристика. – то есть, качество заука должно быть одинаковым независимо от его частоты. Плохая система («басующие» наушники, например) одни частоты передают хуже, чем другие.
Диафрагма новых наушников сделана из листа графена толщиной в 30 нанометров и шириной в 7 миллиметров, и вставлена между двумя кремниевыми электродами, покрытыми двуокисью кремния (для предотвращения короткого замыкания). При подаче питания к электродам создается электростатическая сила, заставляющая графеновую диафрагму вибрировать и создавать звук.
Графен, как известно – это «чудо-материал», и высокое качество графеновых наушников (первых в своем роде) вполне очевидно (см. диаграмму). Главная причина этого – в простоте устройства диафрагмы. Большинство стандартных конусов необходимо демпфировать (гасить колебания), чтобы избежать нежелательных частотных характеристик – графеновая диафрагма этого не требует. Графен настолько прочный материал, что конус может быть потрясающе тонким и легким: его демфрирует воздух – и поэтому же экономится масса электроэнергии. И мы говорим еще о самом первом образце, не настроенном и не оптимизированном устройстве!
Разработчики утверждают, что их метод изготовления графена – с помощью газофазного химического осаждения – позволяет с легкостью произвести более массивные диафрагмы. Скорее всего, графен станет материалом №1 для студийных колонок – и, хотелось бы, также для общедоступных колонок и наушников.