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石墨烯麥克風有「順風耳」

上網時間: 2015年12月16日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:石墨烯  麥克風  靈敏度  薄膜  電容式麥克風 

塞爾維亞貝爾格萊德大學(University of Belgrade)的研究人員們開發出一種基於石墨烯麥克風,據稱其靈敏度可較標準鎳基建構的傳統麥克風更高32倍,連人耳聽不到的聲音都能接收到。

研究人員利用石墨烯打造了一種振動薄膜——將聲音轉換成電流的電容式麥克風部份元件;在高達11 kHz的頻率下,能夠表現出比商用麥克風更高達15dB的靈敏度。

「石墨烯雖然是一種相當新的材料,但我們希望表現出它可作為現實世界應用的潛力,」貝爾格萊德大學研究人員Marko Spasenovic解釋,「由於石墨烯具有重量輕、高機械強度以及彈性化的優點,相當適合用於作為聲學薄膜材料。」

這種石墨烯薄膜的厚度約有60層,可以用化學氣相沈積的方式在鎳箔上生長,以確保在整個樣本上都有一致的品質。


石墨烯是一種由碳原子製造的原子級蜂巢式晶格
(來源:University of Belgrade)

在薄膜生產期間,研究人員先在鎳箔上進行蝕刻,並將石墨烯薄膜放置在和商用麥克風一樣的封裝中,以便於比較較。結果顯示這種石墨烯麥克風具有更高15dB的靈敏度。

研究人員還模擬了一種300層厚度的石墨烯薄膜,用於顯示它具有遠超過頻譜超音波部份的潛力。

「這種麥克風的表現正如我們的期待一樣,」Spasenovic說:「更厚的石墨烯薄膜理論上還可以進一步延伸,從而實現超音波的性能,但遺憾的是在實驗還無法達到這樣的結果。」

「現階段在製造更低成本石墨烯的道路上存在幾項挑戰,因此,我們的麥克風應該可被視為是一種概念的驗證,」Spasenovic表示,「業界現正致力於改善石墨烯的生產——最終這將意味著我們能以更低成本製造出更好的麥克風。」

編譯:Susan Hong

(參考原文:Graphene microphone up to 32 times more sensitive,by Jean-Pierre Joosting)





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