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:
 
Témata: film, aplikace, Peking, Raketa

Nejčtenější

Soukromá kosmická loď pro lety s posádkou při zkoušce vybuchla

Elon Musk a vpravo záběr z jediného zatím dostupného neoficiálního videa, které...

Firma SpaceX během testů únikových raketových motorů přišla o jeden exemplář lodě Crew Dragon. Stroj, který za sebou...

„Převrat“ od Nikoly Tesly, který se v praxi nikdy neujal

Dobový snímek prototypu Teslovy turíbny s odhalenými disky rotoru.

Když se Nikoly Tesly na konci jeho života ptali, co považuje za svůj největší vynález, označil za něj údajně svou...

USA budují Vesmírné síly. Evropa ani Rusko nemají potřebné technologie

Nejsilnější raketou současnosti je Falcon Heavy od společností SpaceX. Motory...

K zahájení budování samostatných Vesmírných sil Spojených států zbývá už pouze jeden legislativní krůček. Základní...

Neuvěřitelné množství chyb! Jako zázrakem většina lidí havárii přežila

Pohled na kokpit, patrný je splasklý skluz. Boeing 707 společnosti BOAC...

Piloti letu BA712 společnosti BOAC udělali koncem šedesátých let jednu fatální chybu. Neaktivovali hasicí zařízení...

Neuvěřitelné výmluvy. Vyzkoušejte si, co o vás prozradí vaše klávesnice

Prediktivní klávesnici se učí, kdo jste a co píšete

Klávesnici na mobilním telefonu používáme každý den. Většina z nich se postupně učí, aby mohly lépe předvídat, jaké...

Další z rubriky

Jak vydělat na boji s oxidem uhličitým? Snad výrobou benzínu ze vzduchu

Podoba navrhovaného projektu firmy Carbon Engineering, který by měl z atmosféry...

Společnost Carbon Engineering dostala od velkých těžařských společností peníze na rozvoj technologie pro získávání...

OBRAZEM: „Největší“ letadlo světa se vydalo na svůj první let

První let stroje Stratolaunch (13. duben 2019)

Speciální letadlo Stratolaunch, které bude sloužit jako platforma pro vypouštění kosmických raket, absolvovalo v sobotu...

Reaktor v kontejneru. Kanada chce být jedničkou nové technologie

Horní část reaktoru.

Kanadské úřady dostaly první žádost o stavbu ukázkového zařízení nové kategorie malých jaderných reaktorů. Tento by se...

Najdete na iDNES.cz