چگونه میکروفون‌های گرافینی قادر به ضبط صداهای فراتر از محدوده شنوایی انسان هستند؟

گرافین شکل دیگری از کربن است که دارای شبکه‌ی کربنی فوق‌العاده قوی و بسیار رسانا است. اخیرا محققان دانشگاه بلگرید صربستان اولین میکروفونِ بر پایه‌ی گرافین را ساخته‌اند که در تشخیص امواج صوتی با فرکانس‌های قوی و ضعیف فوق‌العاده عمل می‌کند.

شاید تا پیش از این تصور نمی‌شد که روزی گرافین جهان را تغییر دهد، اما این تغییر زمانی رخ خواهد داد که بتوان عملا از گرافین استفاده کرد. این ماده‌ی شگفت‌انگیز دارای پتانسیل بالایی است که می‌توان از قدرت آن در مصارف گوناگون استفاده کرد. اخیرا دانشمندان اعلام کرده‌اند که نوعی میکروفن از جنس گرافین ساخته‌اند که هزاران برابر نسبت به میکروفن‌های ساده حساس‌تر است و می‌تواند صداهای فراتر از محدوده‌ی شنوایی انسان را ضبط کند.

احتمالا به این زودی شاهد حضور این میکروفن‌ها در بازار نباشیم، اما مطمئنا این میکروفون‌ها نقش اساسی را در شناخت محیط پیرامونمان ایفا خواهند کرد. در حال حاضر نمونه‌ی اولیه این میکروفن تنها می‌تواند فرکانس‌های شنیداری را ضبط کند؛ اما تیم محقق اعلام کرده که به زودی این نمونه خواهد توانست امواج صوتی با فرکانس‌های فراتر از محدوده‌ی شنوایی انسان را ضبط کند.

برای ساخت این میکروفن محققان دانشگاه بلگرید صربستان، از فرآیند رسوب‌دهی شیمیایی بخار استفاده کردند تا ورقه‌های گرافین را برروی بستری از ورقه‌ای بسیار نازک و انعطاف‌پذیر نیکلی، رشد دهند. سپس آن‌ها نیکل را از ورقه جدا کرده و ورقه‌های باقیمانده گرافین (با ضخامت تقریبی ۶۰ لایه) را در پوشش میکروفونی تجاری قرار دادند. این پوشش مثل پوسته ارتعاشی عمل کرده و صدا را به جریان الکتریکی تبدیل می‌کند. این تنها، نمونه اولیه است، اما راه زیادی باقیست تا میکروفون گرافینی این تیم به مانند میکروفون‌های تجاری به حساسیت بالاتر از ۱۵ دسی‌بلی در فرکانس ۱۱ برسد. 

مارکو اسپاسنوویچ یکی از نویسنده‌های مجله 2D materials می‌گوید:

شبیه‌سازی مدل نشان می‌دهدکه میکروفون گرافینی می‌تواند به مراتب حساس‌تر از آن باشد که احتمالات نظری می‌گویند. در ضخامت ۳۰۰ لایه‌ای، پوسته‌ی ارتعاشی گرافین شاید قادر به شناسایی فرکانس‌هایی تا ۱ مگاهرتز باشد. در این مرحله موانع متعددی برای ساخت گرافین ارزان وجود دارد؛ بنابراین میکروفون ما باید بیشتر به فکر اثبات این مفهوم باشد. صنعت به سختی در تلاش برای بهبود تولید گرافین است، نهایتا ما میکروفون‌های بهتری را با هزینه کمتر در اختیار خواهیم داشت.

احتمالا میکروفن‌های گرافیکی فوق حساس به این زودی در فروشگاه‌های تجهیزات موسیقی به فروش نخواهند رفت؛ اما تحقیقات اخیر نشان داد که گرافین جزء مواد باکیفیتی است که می‌توان از آن در دنیای واقعی استفاده کرد.

از سراسر وب

  دیدگاه
کاراکتر باقی مانده

بیشتر بخوانید

تبلیغات