2017 kan gå ned i historien som det år, de firkantede højttalere, din far stadig bruger endelig begyndt at uddø. Efter udviklingen af en varme-drevet grafén-chip, der vil kunne erstatte de taler i telefonen, forskere ved Michigan State University har udviklet en papir-tynde, fleksible elektroniske panel, der kunne vende stoffer i højttalere—blandt andre applikationer.
I slutningen af 2016, Nelson Sepulveda, Michigan State University Associate Professor of Electrical and Computer Engineering, og hans team afslørede en fleksibel, film-lignende enhed kaldet en biokompatible ferroelectret nanogenerator—eller FENG, for at kunne generere elektricitet og anden energi simpel elektronik, da det blev foldet og deforme.
Lavet af ion-pakket lag af silicium -, sølv -, og polymide (svarende til den kunstige stof nylon) dækket med en skum-lignende materiale kaldet polypropylen ferroelectret, som FENG film er komprimeret, den producerer elektrisk energi. Et tastatur lavet af FENG arbejdet uden at skulle trække strøm fra en computer, og MSU forskere, der forestillede sig, at deres materiale bliver brugt i tøj, der kunne generere strøm til opladning af gadgets, som folk har simpelthen flyttet om.
Men da holdet på MSU fortsatte med at udvikle FENG teknologi, opdagede de, at det var så følsom, at selv subtile deformationer lavet af lydbølger ville producere en elektrisk ladning. Som beskrevet i en undersøgelse offentliggjort i denne uge i Nature Communications, dette betød, at den ultra-tynde film kan også tjene som en mikrofon, en så følsom, at den menneskelige stemme, at det ville være næsten umuligt at narre en voice-anerkendelse sikkerheds-system, der anvendes teknologien.
Og fordi en mikrofon er bare en højttaler, der arbejder i omvendt rækkefølge, de forskere, der også viste, at FENG filmen kunne lige så effektivt at omdanne elektrisk energi til mekanisk energi. Det materiale, der var indlejret i et enkelt flag, og når de får et signal fra en iPad passeret gennem en forstærker, stoffet gengives lyden med bemærkelsesværdig klarhed.
Så en dag, i stedet for at skulle anlægge en megafon til en rally, den protest tegn du transporterer kunne bruges til at forstærke din chants med FENG indlejret teknologi. Dette tynd film kunne også føre til yderligere forbedringer i mobile enheder, for at erstatte de traditionelle højttaler og mikrofon komponenter med et enkelt modul, der udfører både opgaver mere effektivt til at hjælpe forlænge din enhed batteri levetid. Og selv hvis din smartphone ikke ramte, at de kritiske 10 procent strøm mark, måske en dag, som din FENG-udstyret jakke vil hurtigt oplade det op i løbet af en tur.
[Nature Communications via Michigan State University]