奈米碳管可製作另類揚聲器
- 上線日期：2008/12/25 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網
中國清華大學的Lin Xiao等人以奈米碳管(carbon nanotube)開發出透明的薄膜，並向視聽元件製造商證明這種神奇的材料，只要連接上電訊號，就可以發出聲音，並可以進一步結合顯示器裝置，用來演奏多媒體音樂內容，取代傳統的揚聲器(loudspeaker)與耳機。
薄膜元件要發出聲音，主要是利用熱聲效應(thermoacoustic effect)來達成，換言之，以電訊號造成薄膜上的奈米碳管產生週期性的熱能變換，就能導致薄膜附近的空氣熱脹冷縮，迅速產生壓力變化而發出聲音，而非藉由薄膜本身的機械運動。
研究人員發現，ㄧ百多年前的文獻就已經報導過類似的發聲原理，不過當時利用鉑絲或鉑片產生的聲音訊號極微弱。清大小組的分析顯示，單層奈米碳管揚聲器所產生的聲壓遠大於700 nm厚的鉑片，這是由於奈米碳管薄膜單位面積的比熱(specific heat capacity)較鉑片低了許多所致。
該小組使用了超順向排列(super-aligned)奈米碳管陣列來建構揚聲器元件，這種材料很容易製作成連續的薄膜或條帶。研究人員進一步利用批次合成(batch-synthesize)方式，在四英吋的矽晶圓上成長超順向排列奈米碳管陣列，每一片都可形成60 m長、10 cm寬的連續薄膜。
由於薄膜本身並不會產生振動，即使部分薄膜破損或是薄膜被鑲嵌在軟性材料(如旗子或紡織)上，該揚聲器仍然可以正常運作。詳細內容請參考Nano Lett. 8, pp 4539–4545 (2008)。
原始網站: http://nanotechweb.org/cws/article/tech/36505
譯者:呂晃志(逢甲大學奈米科技研究中心)
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