Μικρόφωνο κατασκευασμένο από γραφένιο μας δίνει τη δυνατότητα να “ακούμε” σαν νυχτερίδες

bats sonar

Ως είδος, οι άνθρωποι έχουν εξελιχθεί για να έχουν ορισμένα πλεονεκτήματα αλλά και αδυναμίες. Αν και δεν έχουμε τις ικανότητες που έχει μια νυχτερίδα ή ένα δελφίνι σε σχέση με τη δυνατότητά τους να εντοπίζουν αντικείμενα και να καθοδηγούνται με τη χρήση του ηχοεντοπισμού (η εκπομπή ήχων σε υψηλή συχνότητα και η χρήση της ηχώ που παράγεται από την αντανάκλαση των ηχητικών κυμάτων σε επιφάνειες για καθοδήγηση ή εντοπισμό αντικειμένων), εντούτοις έχουμε το μυαλό να κατασκευάσουμε μια συσκευή η οποία μπορεί να μας δώσει αυτή τη δυνατότητα.

Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Berkeley στη Καλιφόρνια, έχουν κάνει ακριβώς αυτό με την ανάπτυξη μικροσκοπικών μικροφώνων υπερήχων από γραφένιο.

«Θαλάσσια θηλαστικά και νυχτερίδες χρησιμοποιούν τον ήχο υψηλής συχνότητας για ηχοεντοπισμό και επικοινωνία, αλλά οι άνθρωποι μέχρι σήμερα δεν έχουν αξιοποιήσει πλήρως αυτή τη διαδικασία, κατά τη γνώμη μου, διότι η τεχνολογία δεν ήταν εκεί», ανάφερε ο Alex Zettl φυσικός στο πανεπιστήμιο Berkeley. «Μέχρι σήμερα, δεν είχαμε καλής ευρείας ζώνης πομπούς υπερήχων και δέκτες. Αυτές οι νέες συσκευές είναι μια ευκαιρία για την περαιτέρω ανάπτυξη αυτής της τεχνολογίας».

Σύμφωνα με την έρευνα , η οποία δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν γραφένιο στη θέση του χαρτιού ή πλαστικού στο διάφραγμα ενός μικροφώνου. Η δημιουργία ενός μικροφώνου με βάση το γραφένιο από τους ερευνητές, δίνει τη δυνατότητα η συσκευή να χρησιμοποιηθεί για ασύρματη επικοινωνία.

Σε πάχος ενός μόνο ατόμου, το γραφένιο έχει τις σημαντικές ιδιότητες της αντοχής, της ακαμψίας και του μικρού βάρους. Έτσι είναι εξαιρετικά ευαίσθητο σε ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων. Στην περίπτωση αυτή, το μικρόφωνο μπορεί να συλλάβει ήχους σε συχνότητες που ανήκουν σε όλο το ανθρώπινο φάσμα ακοής (από 20 Hz μέχρι 20 kHz) αλλά και ήχους υψηλών συχνοτήτων μέχρι 500 kHz ( μια νυχτερίδα ακούει στο εύρος 9 kHz μέχρι 200 kHz).

Για να αποδείξει την αποτελεσματικότητα του μικροφώνου με βάση το γραφένιο, ο Alex Zettl και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν τη συσκευή για την καταγραφή με επιτυχία ήχους από νυχτερίδα. Μπορείτε να ακούσετε τους ήχους στη σελίδα του Πανεπιστημίου (Berkeley News).

Εκτός από την επικοινωνία με νυχτερίδες, η συσκευή μπορεί να αναπαράγει με ακρίβεια τον εισερχόμενο ήχο χωρίς να εξασθενεί ή να καθυστερεί κάποια συγκεκριμένη μπάντα. Οι ερευνητές υποστηρίζουν πως αυτή η ιδιότητα της συσκευής θα έχει σημαντικές επιπτώσεις για την τεχνολογία της ακουστικής.

Πρωτότυπο άρθρο – Graphene electrostatic microphone and ultrasonic radio

ΑΝΔΡΕΑΣ ΓΡΗΓΟΡΙΟΥ

Παιδί της επιστήμης και της τεχνολογίας, παρέα με ένα γάτο κοιτάζει το σύμπαν και θέτει ερωτήσεις

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *