НОВОСИБИРСК, 18 ноября. /ТАСС/. Ученые Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН получили пленки на основе графена, способные излучать звук при нагреве. Такие материалы могут лечь в основу умных покрытий для телевизоров, которые будут звучать сами, не имея заметных динамиков, сообщает официальное издание СО РАН "Наука в Сибири".
Тонкий одноатомный слой графена накапливает минимум тепла, моментально отдавая его окружающему воздуху. Это происходит за счет свойств графена, который направляет существенную часть энергии на формирование звуковой волны. Традиционным металлическим покрытиям нужны десятки нанометров толщины, тогда как графен состоит всего из одного слоя атомов. Такое свойство позволяет минимизировать потери тепла и оптимизировать производительность устройства.
"Методом химического осаждения мы получаем тонкие однослойные или многослойные графеновые пленки из метана на медной фольге. Такие пленки можно применять для создания различных устройств: сенсоров, датчиков потока жидкостей и термоакустических преобразователей. Последние работают иначе, чем обычные динамики: звук создается не движением мембраны, а изменением температуры поверхности графена. Нагреваясь и остывая, поверхность формирует тепловые волны, которые меняют плотность воздуха и тем самым возбуждают акустические колебания", - приводит издание слова заведующего лабораторией синтеза новых материалов института Дмитрия Смовжа.
Как отмечает издание, благодаря исключительной прозрачности (до 97%) графен подходит для нанесения на окна и экраны, позволяя создать умные покрытия, способные поглощать посторонние шумы и воспроизводить звук. "Например, окно или телевизор будут звучать сами собой, не имея заметных динамиков. Даже кабину самолета можно покрыть графеном, превратив ее в источник информативных сообщений для пилотов, практически невидимый глазу. Кроме того, графен подходит для защиты автомобильных и авиационных стекол от обледенения. В отличие от традиционного покрытия из индий-оловянного оксида (ITO), графеновые пленки не создают бликов и сохраняют стабильность свойств при сильных изгибах и деформациях", - пишет "Наука в Сибири".
Работа ученых началась с графеновых нагревателей. Тогда исследователи изучали теплообмен графеновой пленки с окружающей атмосферой. Позже, сделав графеновые нагреватели, начали экспериментировать с термоакустическими свойствами таких пленок: включали классические музыкальные произведения и наблюдали, как графен создает звук, пытаясь увеличить эффективность этого процесса.