اختراع بلندگوهایی به نازکی کاغذ، که می‌توانند به‌عنوان کاغذ دیواری استفاده شوند

منتشر شده در thenextweb به تاریخ ۲۹ آوریل ۲۰۲۲
لینک منبع Scientists create paper-thin speakers that could be used like wallpaper

هر چند دهه یک‌بار، به لطف پیشرفت در فناوری‌های پردازش صدا و دسترسی ارزان‌تر به اجزای صدای فراگیر، بلندگوها روزبه‌روز جالب توجه‌تر می‌شوند. اما اگر بتوانید به معنای واقعی کلمه تمام دیوارهای خانه خود را به یک بلندگوی غول‌پیکر تبدیل کنید چه؟

این ممکن است به سادگی در سال‌های آینده ممکن باشد. محققان MIT نوع جدیدی از بلندگوی نازک کاغذی را ساخته‌اند که به اندازه کافی سبک و بادوام است که می‌تواند به انواع سطوح متصل شود.

همه این‌ها به نظر جالب می‌آیند، اما اگر تجاری‌سازی این تکنولوژی‌های خیالی بسیار پیچیده و گران باشند اهمیت چندانی نخواهند داشت. اما این بلندگوی جدید وعده‌ای برعکس این را می‌دهد: MIT News می‌گوید که بلندگوی کاغذی را می‌توان با فرآیندی سه مرحله‌ای ساخت که به ظاهر ساده‌تر از بلندگوهای سنتی است.

در اینجا شایان ذکر است که این تجارت بلندگوی نازک کاملاً جدید نیست. درایورهای مغناطیسی و الکترواستاتیکی مسطح نیز به مواد ارتعاشی نازک و مسطح متکی هستند که منجر به طراحی بلندگوهای باریک غیرمعمول می‌شود.

اما حتی موادی که در مقاله MIT توضیح داده شده است بی‌سابقه نیست: بلندگوها از فیلم پلی وینیلیدین فلوراید (PVDF) استفاده می‌کنند که دارای خواص پیزوالکتریک است و حداقل از دهه 70 برای بلندگوها استفاده شده است.

به طور سنتی، بلندگوهای PVDF با چالش‌های طراحی متعددی روبرو بوده‌اند که مانع از دوام تجاری آن‌ها می‌شود، از جمله ماندگاری مشکل و پاسخ فرکانسی محدود. آن‌ها همچنین به یک ساختار حمایتی مستحکم نیاز داشتند و در نهایت مزیت زیادی نسبت به نمونه‌های سنتی نداشتند.

به نظر می‌رسد نوآوری اصلی MIT در اینجا تقویت مواد با شکل‌دهی مجدد آن‌ها باشد. یک لایه سوراخ‌دار از پلاستیک PET روی ورق PVDF اعمال می‌شود، که وقتی با حرارت در خلاء پردازش می‌شود باعث می‌شود PVDF از طریق سوراخ‌ها فشرده شود و تعداد بی‌شماری گنبد کوچک ایجاد شود.

به جای ارتعاش ساده کل صفحه مواد PVDF به صورت هماهنگ، این گنبدها هستند که ارتعاش را انجام می‌دهند. در همین حال، لایه‌های PET اطراف گنبدها یکپارچگی ساختاری لازم را برای این که ماده قادر به خم شدن و متصل شدن به سطوح بدون جلوگیری از تکثیر صدا باشد، اضافه می‌کنند.

سپس سازندگان می‌توانند خواص صوتی مواد را با تغییر شکل و بازآرایی گنبدها، که منجر به انواع کاربردهای جالب می‌شود، بهبود بخشند. گنبدها می‌توانند طوری چیده شوند که صدا را به مکان‌های خاصی در یک اتاق متمرکز کنند، در تصویربرداری اولتراسوند استفاده شوند، یا حتی «روش جدیدی برای هم زدن مواد شیمیایی ارائه کنند». البته، چرا که نه.

در این مقاله، وزن و انعطاف‌پذیری ماده به گونه‌ای است که می‌توان از آن مانند کاغذدیواری استفاده کرد. گذشته از مفاهیم جالب چنین طرحی، توانایی پوشاندن مناطق بزرگ و شکل‌دهی دقیق صدا به این معنی است که از نظر تئوری می‌توانید دیوارهای خود را به سطوح حذف‌کننده نویز تبدیل کنید، عملکردی بسیار شبیه به هدفون‌های حذف نویز برای جلوگیری از فیلتر شدن صداهای بیرونی به داخل خانه‌تان. این ایده با بلندگوهای معمولی نیز کار می‌کند، اما محدودیت‌ها در موقعیت‌یابی، اساساً آن را از هر نظر عملی غیرممکن می‌کند.

خوب، پس این عالی به نظر نمی‌رسد.

این واقعیت که آن قادر به تولید صدای قابل شنیدن در چنین فاکتور شکلی است، بسیار قابل‌توجه است، به خصوص با توجه به این که طراحی نسبتا کارآمد به نظر می‌رسد. یک متر مربع از مواد بلندگو حدود یک دهم (100 میلی‌وات) برق را به عنوان یک "اسپیکر خانگی متوسط" (1 وات) برای خروجی دسی‌بل مشابه مصرف می‌کند.

مسلماً، بیشتر بلندگوهای خانگی به اندازه یک متر مربع سطوح تابشی ندارند - هر چه سطح تابش بزرگتر باشد، بلندگو کارآمدتر است - اما چنین بلندگوهایی آنقدر بزرگ هستند که غیرعملی هستند. بخش قانع‌کننده بلندگوهای PVDF این است که می‌توانید خانه خود - یا فضای داخلی ماشین‌ها و مکان‌های اجرا - را با مواد بدون اشغال فضایی بپوشانید.

اگر این فناوری در استفاده تجاری به کار گرفته شود، می‌توانم آن را موهبتی الهی برای دستگاه‌های تلفن همراه ببینم. قرار دادن درایورهای سنتی بزرگ روی لپ‌تاپ‌ها و تلفن‌ها اساساً دشوار است. درایورها و آهنرباهای مرتبط با آن‌ها به‌سادگی فضای زیادی را اشغال می‌کنند (بدون ذکر وزن اضافه). از سوی دیگر، بلندگوهای PVDF می‌توانند کل سطح تلفن یا لپ‌تاپ شما را اشغال کنند، بدون اینکه نیاز به اضافه کردن مقدار زیادی به حجم کلی یا برق وجود داشته باشد.

محققان قبل از اینکه این بلندگوهای PVDF وارد بازار شوند، چیزهای زیادی برای اثبات خواهند داشت. برای مثال، آن‌ها احتمالاً برای تولید باس در مقادیر زیاد با مشکل مواجه خواهند شد، و باید دید که طراحی در مقایسه با طراحی‌های درایور آزمایش شده و قابل اعتماد چقدر مقرون‌به‌صرفه خواهد بود.

با این حال، فکر می‌کنم این یکی از جالب‌ترین نوآوری‌ها در دنیای بلندگوها برای مدتی است. من دوست دارم دنیایی را تصور کنم که در آن بلندگوها را بتوان به راحتی و به‌طور نامرئی در خانه‌های‌مان ادغام کرد، نه اینکه سعی کنیم مکان مناسبی برای چسباندن جعبه‌های چوبی عظیم پیدا کنیم. در اینجا امیدواریم بتوانم در سال های آینده برخی از بلندگوهای کاغذ دیواری را در فروشگاه‌ها تهیه کنم.

این متن با استفاده از ربات ترجمه مقالات تکنولوژی ترجمه شده و به صورت محدود مورد بازبینی انسانی قرار گرفته است.در نتیجه می‌تواند دارای برخی اشکالات ترجمه باشد.

مقالات لینک‌شده در این متن می‌توانند به صورت رایگان با استفاده از مقاله‌خوان ترجمیار به فارسی مطالعه شوند.