Tháng 12, 2017
Thứ bảy
Chủ Nhật, ngày 19/07/2015 11:58 AM (GMT+7)

Thiết bị âm thanh có thể co dãn từ kim loại lỏng

Các nhà khoa học tại Hàn Quốc đã nghiên cứu và tạo ra các thiết bị âm thanh có thể co giãn, bằng cách sử dụng các cuộn dây kim loại lỏng có thể biến dạng.

Các nhà nghiên cứu công bố rằng, các cuộn dây kim loại lỏng có thể được sử dụng để làm loa và mi-crô có thể co dãn. Điều này có khả năng giúp tạo ra các thế hệ mới của máy trợ thính, máy theo dõi tim và các thiết bị có thể đeo và cấy ghép.

Ngày càng nhiều các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới đang phát triển các thiết bị điện tử linh hoạt (dễ uốn cong), chẳng hạn như pin, màn hình trình chiếu video và các tấm pin năng lượng mặt trời.

Tuy nhiên, việc phát triển các thiết bị linh hoạt có thể ghi và phát lại âm thanh được chứng minh là đầy thách thức, bởi vì các nhà khoa học đã gặp rắc rối khi phát triển các bộ phận ghi âm mà vẫn có thể duy trì tính ổn định về mặt máy móc sau khi được kéo căng.

Thiết bị âm thanh thường dựa trên các cuộn dây kim loại cứng mà có thể phát ra và phát hiện âm thanh. Bây giờ, các nhà khoa học tại Hàn Quốc đã tạo ra một thiết bị âm thanh có thể co giãn bằng cách thay thế cuộn dây kim loại cứng bằng một cuộn dây kim loại lỏng có thể biến dạng.

Thiết bị âm thanh có thể co dãn từ kim loại lỏng - 1

Ảnh minh họa về thiết bị âm thanh có thể co giãn

Cuộn dây mới được làm từ Galinstan, một hợp kim kim loại lỏng có độ dẫn điện cao gồm ga-li, in-di và thiếc. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một ống tiêm để bơm Galinstan vào một đường rãnh xoắn ốc bọc trong lớp màng mỏng của cao su si-li-côn dễ uốn dẻo.

Sau đó, họ gắn dây đồng vào cuối cuộn dây và gắn một nam châm neodymium (được làm từ một hợp kim của neodymium, sắt và Bo) vào phần trung tâm của cuộn dây.

Các nhà khoa học vận hành thiết bị bằng cách sạc điện cho các cuộn dây kim loại lỏng, biến nó thành một nam châm điện có thể đẩy nam châm neodymium tới lui nhằm phát hiện hoặc phát ra âm thanh. Chúng có thể ghi lại âm thanh như giọng nói con người hay tiếng đồng hồ báo thức kêu bíp bíp và phát lại chúng trong khi thiết bị được gắn vào cổ tay hoặc đang bị kéo căng bằng tay.

Các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng, thiết bị này có thể được kéo căng đến 50 phần trăm chiều dài của nó khoảng 2.000 lần mà không có bất kỳ tổn thất đáng kể nào về hiệu suất âm thanh. Nó cũng có thể phát lại âm thanh trên phạm vi tần số thuộc tầm nghe của tai người.
 
Các cuộn dây kim loại lỏng có thể được sử dụng để chế tạo các thiết bị âm thanh có khả năng co giãn như loa, mi-crô…

Jeong Sook Ha - đồng tác giả nghiên cứu, một kỹ sư hóa chất tại trường đại học Hàn Quốc ở Seoul, trao đổi với Live Science rằng: “Chiếc loa có khả năng co giãn của chúng tôi có thể cung cấp mức độ âm thanh của những cặp tai nghe điển hình”.

Jeong Sook Ha cho biết, tiềm năng sử dụng cho thiết bị này bao gồm: “Các ứng dụng âm thanh có thể đeo hoặc gắn lên cơ thể như cảm biến tín hiệu sinh học, trợ thính và thông báo thông tin qua âm thanh”. Ví dụ, “Các thiết bị âm thanh có khả năng co giãn của chúng tôi có thể được sử dụng như một thiết bị đeo theo dõi sức khỏe, giúp đo nhịp tim trong tương lai”, ông nói.

Thiết bị âm thanh có thể co dãn từ kim loại lỏng - 2

Các cuộn dây kim loại lỏng có thể được sử dụng để chế tạo các thiết bị âm thanh có khả năng co giãn như loa, mi-crô…

Các nhà nghiên cứu cho rằng, việc nghiên cứu thêm là cần thiết để cải thiện thiết bị này nhằm đảm bảo nó có thể biến đổi điện năng thành âm thanh một cách hiệu quả hơn. Các giải pháp tiềm năng để cải thiện tiện ích trên bao gồm sử dụng một nam châm mạnh hơn, giảm độ dày của cao su si-li-côn bao bọc cuộn dây và tăng số vòng trong cuộn dây.

Các nhà nghiên cứu cũng muốn thay thế nam châm neodymium dạng rắn chắc bằng loại có thể biến dạng để làm cho thiết bị trên thậm chí có khả năng co giãn tốt hơn.

Jeong Sook Ha tin rằng: “Nếu một nam châm có thể co giãn với các từ trường đủ mạnh được phát triển, một chiếc loa có khả năng co dãn hoàn toàn sẽ được hiện thực hóa”.

Các nhà khoa học công bố chi tiết kết quả nghiên cứu của họ trực tuyến trên tạp chí Scientific Reports vào ngày 16 tháng 7.

Hà Phúc (Live Science)

Tin đọc nhiều

Khởi nghiệp bằng dự án bán những bức ảnh tuyệt đẹp về Trái Đất Dự án khởi nghiệp này nhằm nâng cao nhận thức của con người...
Sao lưu và phục hồi tin nhắn đã xóa trên Zalo Chỉ với vài thao tác đơn giản, bạn có thể phục hồi lại toàn...
Nông nghiệp thông minh với IoT và điện toán đám mây Việc ứng dụng IoT vào nông nghiệp hiện nay không còn quá...
Các nhà khoa học Harvard hóa giải "nỗi oan nghìn năm" cho thời tiết Sau khi nghiên cứu 11 triệu hồ sơ y tế, các nhà khoa học tại...