Wetenschappers hebben een nieuwe techniek ontwikkeld om reeksen geluid te produceren die volledig door warmte worden geproduceerd.

Het team van onderzoekers van het Center for Metamaterial Research and Innovation aan de Universiteit van Exeter gebruikte apparaten, bekend als thermofoons, om een ​​volledig gecontroleerde array te creëren van slechts een dunne metalen film die aan enkele metalen draden is bevestigd.

De resultaten, gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang , kan de weg vrijmaken voor een nieuwe generatie geluidstechnologie, inclusief thuisbioscoopsystemen.

traditioneel, arrays zijn gebruikt in tal van dagelijkse toepassingen, inclusief ultrasone en geluidssystemen. Met arrays kunnen geluiden van verschillende bronnen in een bepaalde richting worden 'gestuurd', om meer controle en helderheid van het geproduceerde geluid te krijgen.

Conventionele luidsprekerarrays zijn afhankelijk van de productie van geluid door aangedreven beweging van een object, zoals een luidsprekerconus. De nieuwe studie, echter, pioniert arrays van luidsprekers die geluid volledig door warmte produceren:thermofoons.

Hoewel thermofoons al meer dan 100 jaar bestaan, zij hebben, tot nu, had een beperkte toepassing in de echte wereld. Echter, ze hebben een groot aantal voordelen ten opzichte van hun mechanische tegenhangers, waaronder geen bewegende delen en de mogelijkheid om in massa geproduceerd te worden uit goedkope, duurzame materialen.

Cruciaal, ze kunnen zelfs transparant en flexibel gemaakt worden, hetgeen wenselijk is voor de nieuwe golf van flexibele technologieën die wordt geproduceerd.

Voor de studie, vonden de onderzoekers dat, wanneer gecombineerd in een array, thermofoons kunnen dezelfde controle over geluidsvelden reproduceren als traditionele arrays.

Echter, ze doen veel meer dan dit:omdat ze worden aangedreven door elektrische stromen, het geluid dat ze produceren weerspiegelt de subtiele beweging van de stroomdragers terwijl ze door het apparaat stromen en, als resultaat, ze creëren een veel rijker geluidsveld dan traditionele arrays.

De onderzoekers suggereren dat de studie een weg opent om het array-ontwerp radicaal te vereenvoudigen, waaruit blijkt dat met thermofoontechnologie, het is mogelijk om een ​​volledig gecontroleerde array te maken van niets meer dan een dunne metalen film die aan enkele metalen draden is bevestigd.

David Tatnell, hoofdauteur van de studie en een Ph.D. onderzoekers van het EPSRC Center for Doctoral Training in Metamaterials zeiden:"Het gebruik van warmte om geluid te produceren is een game changer omdat het ons in staat stelt om luidsprekerarrays kleiner dan ooit tevoren te maken. Dit, evenals de mogelijkheid om de luidsprekers flexibel en transparant te maken, heeft veel spannende potentiële toepassingen, zoals haptische feedbacksystemen in smartphones en andere wearables."

"Koppeling en opsluiting van stroom in thermo-akoestische phased arrays" is gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang op 1 juli 2020.