Графенски микрофон омогућава снимање ултразвука
Графенски микрофон може да буде бољи од конвенционалног: омогућава снимање ултразвука
Научници су развили микрофон са мембраном од графена која има потенцијал да замени конвенционалне мембране кондензаторског микрофона.
Истраживачи нашег Института, у сарадњи са Институтом Михајло Пупин и фирмом Dirigent Acoustics из Београда, су направили мембрану - главни део кондензаторског микрофона који претвара звук у електрични сигнал - од графена. Неки од узорака показују oсетљивост и до 15 децибела већу у поређењу са врхунским мерним микрофоном, на фреквенцијама до 11 kHz. Резултати су објављени 27.11.2015 у часопису “2Д Материјали” (“2D Materials”) које издаје енглески Институт за Физику (IOP).
“Желели смо да покажемо да графен, иако релативно млад материјал, има потенцијал за употребу у реалним производима”, објашњава Марко Спасеновић, један од аутора рада. “Због своје лаганости, савитљивости и чврстине, графен је као створен за акустичке мембране.”
Графенска мембрана, дебљине 30- 60 слојева графена, је произведена хемијском депозицијом на никлу. Ова врста производње графена даје конзистентне и квалитетне узорке. Током производње мембране, никл је уклоњен ецовањем а затим је мембрана убачена у професионални микрофон уместо оригиналне мембране од никла. Овакав микрофон је показао осетљивост за 15 децибела већу од професионалног, у потпуности у складу са ФЕМ моделом.
Истраживачи су такође моделовали мембрану дебелу 300 слојева, која је показала потенцијал за употребу у ултразвучном делу акустичног спектра.
“Микрофон се понашао онако добро како смо то и претпоставили”, додаје Спасеновић. “Дебља мембрана би се у принципу могла затегнути још јаче, што би омогућило проширење фреквенцијског опсега далеко у област ултразвука. Нажалост, експериментално нисмо још увек ту стигли. Такође, наш микрофон има рок трајања од само једног дана, на чему радимо и већ имамо прве, обећавајуће, резултате.”
“Графен је за сада релативно скуп, али у свету се доста улаже у развој овог материјала са огромним потенцијалом, тако да му је цена у сталном опадању. Једнога дана можемо да очекујемо да микрофони од графена или других сличних напредних материјала замене постојећу технологију, која је доминантна већ дуже од пола века. Оно што нас посебно радује је да је микрофон у потпуности произведен у Србији, само је материјал купљен у иностранству,” закључује Спасеновић. Марко Спасеновић је научни сарадник у Центру за физику чврстог стања и нове материјале Инстита за физику, на пројекту који води проф. Радош Гајић.
