Reproduktory z nanotrubic: jdou ohýbat, natahovat i narušit a stejně stále hrají

aktualizováno 
Vypadá to jako obyčejný list papíru, avšak průhledný. Kdybyste to zkoumali pod mikroskopem, odhalila by se před vámi spleť uhlíkových nanotrubic. Ale že by mohlo jít o reproduktory zvuku, to by vás asi nenapadlo ani ve snu. Jenže je to tak, čínským vědcům z Tsinghua univerzity se něco takového opravdu podařilo!

Čeká klasické reproduktory konec? | foto: Václav Nývlt, Technet.cz

Uhlíkové nanotrubice jsou vedle přírodního grafitu a diamantu plus umělých fullerenů a grafenu další variantou, jak atomy uhlíku prostorově-chemicky uspořádat.

Tvoří je drobounké válcové útvary o průměru několika miliardtin metru, jejichž stěny jsou tvořeny jednou i více vrstvami atomů uhlíku. Mohou dosahovat délky až 100 mikrometrů. Poprvé byly laboratorně připraveny na počátku 90. let minulého století a ihned se staly velkým hitem nového, bouřlivě se rozvíjejícího technického odvětví – nanotechnologie.

Uhlíkové nanotrubice

Mají totiž spoustu zajímavých vlastností, jichž lze využít zejména v elektrotechnice, termodynamice a mechanice. Dnes se používají například při výrobě moderních tenisových raket či cyklistických řidítek, jimž dodávají požadovanou pevnost, ale možnosti jejich využití se zdají být neomezené.

Nanotrubice a zvuk? Zdá se, že to jde dohromady

S nápadem využít nanotrubic v akustice přišel Jiang Kaili z Tsinghua univerzity v čínském Pekingu. Všiml si, že pokud nanotrubice jistým způsobem plošně uspořádáte a zformujete je do tenkého filmu, pak poté, co na ně přiložíte napětí, mohou zesilovat zvuk!

To z nich činí téměř ideální materiál pro konstrukci zcela nového typu reproduktorů. Reproduktory na bázi nanotrubic nepotřebují, na rozdíl od klasických reproduktorů, žádné pohyblivé části (cívky, membrány), stačí jen jimi nechat procházet elektrický proud. Vše ostatní zařídí tzv. termoakustický jev.

Uhlíkové nanotrubice

Jak to tedy funguje?

Elektrický proud prochází materiálem a nanotrubice se podle jeho velikosti buď ohřívají (až na 80 stupňů), nebo ochlazují. Díky tomu se mění i teplota okolního prostředí (tedy vzduchu), což způsobuje tlakové změny, které vnímáme jako zvuk.

Na podobném efektu byl založen v 19. století termofon, který k produkci zvukových vln využíval tenkých kovových plíšků. Ovšem účinnost tohoto zařízení byla směšně malá, a proto se vynález nikdy neujal.

To ale podle Jianga Kailiho nanotrubicím nehrozí, neboť termoakustický jev se u nich projevuje v mnohem větší míře, zejména zásluhou jejich menší tepelné kapacity. Většina přeměněného elektrického signálu tak skončí skutečně ve vzduchu.

Uhlíkové nanotrubice

Navíc nanotrubicové filmy mají ještě jednu nezanedbatelnou výhodu - můžete je klidně ohnout nebo zkroutit, dokonce i natrhnout, ale na jejich funkci to nemá prakticky žádný vliv.

Celá škála aplikací

Ještě bude asi nějaký čas trvat, než se nová technologie reprodukce zvuku vyvinutá čínskými vědci definitivně uchytí, ale jedno se zdá být docela jisté – reprodukční soustavy, tak jak je známe, určitě doznají změny. Nanotrubicové reproduktorové fólie nabízejí nezměrné množství potenciálních aplikací, mohou být naneseny na okna, šaty, ale i jiné povrchy, třeba na vlajky.

A v neposlední řadě i na televizní či počítačové obrazovky. Vědci z Tsinghua univerzity očekávají, že komerčně využitelné prototypy budou mít k dispozici již v průběhu příštího roku, zbývá jen umět vyrobit dostatečné množství fólií z nanotrubic.

Zdroj:

www.most.gov.cn
http://www.economist.com  

Autor:

Mohlo by vás zajímat: Černobyl

Černobylská havárie se stala 26. dubna 1986 v černobylské jaderné elektrárně na Ukrajině (tehdy část Sovětského svazu). Vzpomínka na tragédii v těchto dnech oživila televizní minisérie Černobyl.

Téma Černobyl v článcích Technet.cz:
Brzda místo plynu a plyn místo brzdy. To byl Černobyl
Havárie neskončí před rokem 2065. Černobyl polyká tuny vody a miliardy eur
Výbuch roztavil beton a tisícitunový poklop létal vzduchem. Černobyl 1986

Témata: film, aplikace, Peking, Raketa

Nejčtenější

Scéna jako z hororu. Na střeše mrakodrapu vrtule rozsekala cestující

Havárie vrtulníku N619PA na střeše budovy PAN AM 16.5. 1977

Části zdeformované vrtule se do ulic New Yorku řítily jako smrtící neřízené projektily. Vrtulník společnosti New York...

Třímachový zabiják letadlových lodí Suchoj T-4 byl velkým žroutem rublů

Suchoj T-4

Historie letectví se pozoruhodnými stroji jenom hemží. Jedním takovým byl i sovětský bombardér Suchoj T-4. Vznikl pouze...

Osudový omyl. První a poslední přistání proudového letadla v Olomouci

MiG-21F trupového čísla 0618 s nímž v Olomouci tragicky havaroval kadet Omran...

Bylo mu 23 let, když se u Přerova učil létat na vysoce výkonném letounu Mig-21F. Podcenil však zadání úkolu a při...

Kilogram má novou definici. Jeho fyzická podoba ztratila 50 mikrogramů

Kopie originálu kilogram z Paříže v americké laboratoři Sandia. Podobné vzory

Od 20. května začala platit nová definice kilogramu. Ta již nebude mít fyzickou podobu, ale bude odvozená od pevné...

Jarní aktualizace Windows 10 je ke stažení. Microsoft se moc nepředvedl

Světlý motiv v jarní verzi Windows 10  2019

Microsoft uvolnil ke stažení velkou jarní aktualizaci Windows 10. Nečekejte však žádné velké změny. Většina se odehrála...

Další z rubriky

Doba levných leteckých taxi se blíží. Vzlétl další stroj

Detail stroje společnosti Lilium, který má sloužit jako malé létající taxi.

Aerotaxi německého start-upu Lilium uskutečnilo svůj první vzlet. Pětimístný dálkově řízený letoun poháněný baterií se...

Navrhla robota a trénuje senzory. Třináctiletá programátorka se AI nebojí

Anna Du se svým robotem, který hledá plasty na mořském dně

Navigační systém pro dálkově ovládaného robota, který pod vodou hledá ohniska mikroplastů. Strojové učení detekující...

„Nezastavitelný“ růst obnovitelných zdrojů se v roce 2018 zastavil

Fotovoltaická elektrárna u brněnského letiště se rozkládá na 40 hektarech a má...

Během posledních dvaceti let se výkon instalovaných obnovitelných zdrojů elektřiny každým rokem pravidelně zvyšoval....

Najdete na iDNES.cz