بهترین میکروفونهای جهان احتمالا به زودی از جنس گرافن ساخته خواهند شد
گرافن، مادهای شگفت انگیز و مورد علاقه بسیاری که هنوز هم ترفند دیگری در آستین دارد.شبکه کربنی رسانا فوق العاده این ماده به منظور ساخت میکرون و تشخیص فرکانس امواج صوتی بسیار مناسب است.
محققان دانشگاه بلگراد در صربستان، به تازگی در رشته مهندسی مواد موفق به ساخت میکروفونی از جنس گرافن کندانسور (انتقال حرارت) شدهاند که 32 مرتبه حساستر از دستگاه مرسوم نیکلی رایج در بازار است؛ از این رو ممکن است در آینده میکروفونهای ساخته شده از جنس گرافن بتوانند صداهای فراتر از محدوده شنوایی انسان را نیز دریافت و ضبط نمایند.
بلندگو و میکروفونهای معمولی هر دو از دیافراگم استفاده میکنند که معمولاً از کاغذ یا پلاستیک ساخته شده است و از طریق ارتعاش در تولید یا تشخیص صدا نقش دارد. دیافراگمی که در دستگاههای جدید به کار رفته از ورق گرافن ساخته شده و ضخامت آن به اندازه یک اتم است، سبک وزن است و سختی و استحکام بالایی دارد که میتواند به فرکانسهای مختلف از فراصوت (زیر 20 هرتز) گرفته تا فراصوت (بالاتر از 20 کیلوهرتز) پاسخ دهد.
در این روش محققین در یک فرآیند رسوبدهی شیمیایی بخار، گرافن را بر بستر فویل نیکل رشد دادهاند. هنگامی که لایه گرافن به وجود آمد، فویل نیکل برداشته میشود و پوسته حاصل داخل جلد مرسوم میکروفون قرار داده خواهد شد تا مطمئن کسب گردد که عوامل دیگر بر اندازهگیریها تأثیر نگذاشته است. در یک میکروفون مرغوب حدود 60 لایه گرافنی مورد استفاده قرار میگیرد. این لایهها مانند غشاء ارتعاشی عمل کرده و صدا را به جریان الکتریکی تبدیل میکند.
هرچند تاکنون چند نمونه اولیه میکروفون با این روش بیشتر ساخته نشده، با این حال در آزمایشهای انجام شده، این محصولات 15 دسیبل بالاتر از نمونههای رایج در بازار در فرکانس 11 کیلوهرتز و بالاتر توانستهاند صدا را تشخیص دهند. با این حال مدل شبیه سازی شده که ممکن است از 300 لایه غشای گرافن استفاده کند، قادر خواهد بود فرکانس 1 گیگاهرتز و حدود پنجاه برابر بیشتر از حد شنوایی انسان را تشخیص دهد.
به گفته مدیر این تیم Marko Spasenovic، مانع اصلی برای ساخت میکروفون گرافنی، هزینه تولید انبوه ورقهای آن است. البته آنها در جهت توجیه این هزینه نتایج تحقیقات خود را در چند نشریه معتبر به چاپ رساندهاند و امیدوارند در آینده تولید میکروفونهای گرافنی با هزینه قابل قبولی حل شود.