Autor: Daniel Valin | Publicado: 2013-03-17T01:16:00-04:00


Berkeley cria o primeiro fone de ouvido de grafeno e (sem surpresa) eles são demais
&nbsp;Site original:

http://www.extremetech.com/electronics/150646-berkeley-creates-the-first-graphene-earphones-and-unsurprisingly-theyre-awesome

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Pesquisadores da Universidade da Califórnia, em Berkeley criaram o inédito autofalante de grafeno. Em seu estado bruto, sem qualquer tipo de otimização, os pesquisadores mostram que as superiores propriedades físicas e elétricas do grafeno&nbsp; permitem um fone de ouvido com frequência de resposta&nbsp; comparável ou melhor do que um par de fones de ouvido Sennheiser comerciais. Um alto-falante (ou fone de ouvido) funciona pela vibração de um diafragma de papel (em geral) (também conhecido como um cone), criando ondas de pressão no ar ao seu redor. Dependendo da freqüência dessas ondas, diferentes sons são criados. Ouvidos humanos, dependendo de sua idade, geralmente podem ouvir freqüências entre 20 Hz (pitch muito baixo) e 20KHz (muito alta). Geralmente, a qualidade de um alto-falante está definido pela forma como a sua resposta de freqüência plana é - em outras palavras, se ele produz sons igualmente bem, não importa onde eles caem na escala de 20Hz a 20kHz. Um alto-falante pobres, ou, digamos, um conjunto de fones de ouvido bassy, pode ser muito forte nas faixas mais baixas, mas mais fraco no topo. (Veja: Em busca dos auscultadores perfeitos.)

No fone de grafeno de Berkeley, o diafragma é feito a partir de um 30nm de espessura, a folha de 7 mm de largura de grafeno. Este diafragma é então encaixado entre dois eléctrodos de silício, que são revestidas com dióxido de silício para impedir qualquer curto-circuito se o diafragma é accionado com demasiada carga. Através da aplicação de energia para os eletrodos, uma força eletrostática é criada, o que faz com que o diafragma de grafeno&nbsp;vibrar, criando som. Oscilando a eletricidade, diferentes sons são criados.





Resposta de freqüência grafeno fone (superior), contra&nbsp;

&nbsp;Sennheiser MX-400 fones de ouvido (parte inferior)

Dado o status do grafeno como um material de admirar que realmente não deve ser surpreendido, mas verifica-se que este fone de grafeno - o primeiro de seu tipo - tem um desempenho intrinsecamente excelente. Como você pode ver no gráfico acima, a resposta do fone de ouvido do grafeno freqüência é soberba. O motivo para isso deve-se à simplicidade do diafragma de grafeno: Enquanto a maioria dos diafragmas/ cones deve ser amortecida (acolchoado, restrita) para prevenir a resposta de frequência indesejáveis​​, o diafragma grafeno não requer amortecimento. Isto porque o grafeno é tão forte que o diafragma pode ser incrivelmente fino - e, portanto, muito leve. Em vez de ser artificialmente amortecida, o diafragma grafeno é amortecida pelo ar em si. Como corolário, a falta de meios de amortecimento que o diafragma grafeno também é muito eficiente de energia - que pode ser importante para a redução do uso de energia de smartphone e tablet.Lembre-se, estamos falando de um completamente desafinado fone de ouvido, não otimizados, e ainda sua frequência de resposta é superior a um alto-falante de bobina magnética que tem sido alvo de décadas de pesquisa e desenvolvimento. Se isso não era excitante o suficiente, os pesquisadores dizem que seu método de grafeno em crescimento, com deposição de vapor químico pode ser facilmente escalado para produzir diafragmas maiores e alto-falantes, portanto, maiores. Em toda a probabilidade, após uma pesquisa um pouco mais, o grafeno vai continuar a ser o material de escolha para alto-falantes do estúdio - e, esperamos, que permitam a custar alto-falantes, de consumo e fones de ouvido também.Agora leia: Hype kill: Grafeno é incrível, mas muito longe de substituir o silícioTrabalho de pesquisa: arXiv: 1303.2391 - "Alto-falante grafeno eletrostáticas" 


&nbsp;Segue abaixo artigo original:


Berkeley creates the first graphene earphones, and (unsurprisingly) they’re awesome

Researchers at the University
 of California, Berkeley have created the first ever graphene audio 
speaker: an earphone. In its raw state, without any kind of 
optimization, the researchers show that graphene’s superior physical and
 electrical properties allow for an earphone with frequency response 
comparable to or better than a pair of commercial Sennheiser earphones.
A loudspeaker (or earphone or headphone) works by vibrating a (usually) paper diaphragm (aka a cone),
 creating pressure waves in the air around you. Depending on the 
frequency of these waves, different sounds are created. Human ears, 
depending on their age, can usually hear frequencies between 20Hz (very 
low pitch) and 20KHz (very high). Generally, the quality of a speaker is
 defined by how flat its frequency response is — in other words, whether
 it produces sounds equally well, no matter where they fall on the 20Hz 
to 20KHz scale. A poor speaker, or, say, a bassy set of headphones, 
might be very strong in the lower ranges, but weaker at the top. (See: In search of the perfect headphones.)


In Berkeley’s graphene earphone,
 the diaphragm is made from a 30nm-thick, 7mm-wide sheet of graphene. 
This diaphragm is then sandwiched between two silicon electrodes, which 
are coated with silicon dioxide to prevent any shorting if the diaphragm
 is driven too hard. By applying power to the electrodes, an 
electrostatic force is created, which causes the graphene diaphragm to 
vibrate, creating sound. By oscillating the electricity, different 
sounds are created.


Given graphene’s status as a wonder material
 we shouldn’t really be surprised, but it turns out that this graphene 
speaker — the first of its kind — has intrinsically excellent 
performance. As you can see in the graph above, the graphene earphone’s 
frequency response is superb. The reason for this is down to the 
graphene diaphragm’s simplicity: Whereas most diaphragms/cones must be 
damped (padded, restricted) to prevent undesirable frequency responses, 
the graphene diaphragm requires no damping. This is because graphene is 
so strong that the diaphragm can be incredibly thin — and thus very 
light. Instead of being artificially damped, the graphene diaphragm is 
damped by air itself. As a corollary, the lack of damping means that the
 graphene diaphragm is also very energy efficient — which could be 
important for reducing the power usage of smartphone and tablet 
speakers.
Remember, we are talking about a completely untuned, 
unoptimized earphone, and yet its frequency response is superior to a 
magnetic coil speaker that has been the target of decades of research 
and development. If that wasn’t exciting enough, the researchers say 
that their method of growing graphene with chemical vapor deposition can
 easily be scaled to produce larger diaphragms and thus larger speakers.
 In all likelihood, following some more research, graphene will go on to
 become the material of choice for studio speakers — and hopefully, cost
 permitting, consumer speakers and earphones as well.
Now read: Hype-kill: Graphene is awesome, but a very long way from replacing silicon
Research paper:&nbsp;arXiv:1303.2391&nbsp;- “Electrostatic Graphene Loudspeaker”




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