|  | 4 августа 2016 | Нанотехнологии

Создан самый маленький в мире динамик, имеющий графеновый диффузор

Звуковые колебания


Исследователи из Института фундаментальных исследований Тата (Tata Institute of Fundamental Research), Мумбаи, Индия, разработали технологию, позволяющую управлять колебаниями диффузора крошечного динамика. Толщина этого диффузора составляет менее нанометра, а изготовлен он из графена, формы углерода, кристаллическая решетка которого имеет одноатомную толщину. Но такой крошечный динамик, который является самым маленьким в мире на сегодняшний день, не предназначен для того, чтобы воспроизводить музыку или другие звуки. Он предназначен для технологий высокоточных измерений массы самых маленьких объектов, таких, как молекулы или вирусы.

Следует отметить, что нечто подобное (микрорезонаторы) создавались учеными уже не один раз, но все они имели лишь одну-две фиксированные частоты их колебаний, определяющихся их габаритными размерами и физическими свойствами. Индийским же исследователям удалось создать своего рода гибридную технологию, позволяющую регулировать частоту и амплитуду колебаний графеновой мембраны в относительно широком диапазоне.

Графеновый динамик


При размере графенового диффузора в 0.003 миллиметра (в 30 раз меньше диаметра человеческого волоса), частота колебаний составляет порядка 100 МГц, 100 миллионов колебаний в секунду. Но, используя воздействие сил электрической природы позволяет увеличить прикладываемое к графеновой мембране механическое напряжение и, как следствие, изменить частоту ее колебаний. Кроме этого, электронное управление колебаниями графенового динамика позволит "перекачивать" колебательную энергию от одного устройства к другому, которое располагается в непосредственной близости от первого. И таким образом можно будет создавать сложные колебательные резонансные системы.

"Используя воздействия электрического и электромагнитного плана мы можем управлять способами излучения и передачи энергии, что можно использовать для создания принципиально новых колебательных наноустройств" - рассказывает профессор Мандар Дешмух (Mandar Deshmukh), - "А некоторые другие использованные нами уловки позволили минимизировать количество энергии, рассеиваемой в окружающую среду. Теперь большая часть подводимой энергии превращается в энергию механических колебаний".

Следует отметить, что в условиях чрезвычайно низких температур такие сверхминиатюрные графеновые динамики превращаются в квантово-механические устройства, способные хранить и обрабатывать квантовую информацию, закодированную в виде колебательного движения графеновой мембраны. Из таких весьма своеобразных квантовых битов, кубитов, можно будет создавать достаточно разветвленные логические схемы, выполняющие сложную обработку квантовой информации. Помимо этого, колеблющуюся графеновую мембрану можно использовать в качестве чувствительного элемента высокоточного датчика, измеряющего одну из физических величин.




Ключевые слова:
Графен, Мембрана, Диффузор, Динамик, Частота, Амплитуда, Колебания, Управление, Резонанс, Энергия

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Графеновые "нанобарабаны" - основа новой технологии высокоточных измерени ...
  • Тонкая, прозрачная и гибкая графеновая пленка позволит превратить любую пов ...
  • Созданы механические весы, способные взвесить единственную молекулу.
  • Ученые разработали технологию, с помощью которой можно превратить в акустич ...
  • Новые термоэлектрические динамики – малые габариты, большая мощность и широ ...




  • Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.