Юный техник, 2013 № 12 - [7]

Так выглядит самолет-птица, по мнению дизайнера У. Блэка.

ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ Громче грома

Громкоговоритель видел каждый, кто заглядывал внутрь радиоприемника или акустической колонки. Чаще всего это конический рупор-диффузор, связанный с катушкой, помещенной в зазор магнита. Если на катушку подать напряжение звуковой частоты, диффузор будет колебаться, излучая звуковые волны. Но, думаем, никто из читателей еще не видел громкоговоритель, похожий на мыльный пузырь. А потому есть смысл о нем поговорить.

Инженеры из Гарвардского университета совершили недавно революцию в производстве аудиосистем, изобретя так называемый органический громкоговоритель, который, по мнению самих создателей, напоминает искусственную мышцу. Этот громкоговоритель способен воспроизводить звук в диапазоне частот от 20 до 20 тыс. Гц и уже наполняет лабораторию университета качественным звучанием.

Вместо традиционных катушек индуктивности, постоянных магнитов и диффузоров в этом устройстве использован слой прозрачной резины, окруженный двумя слоями электропроводящего геля. Такая конструкция, согласитесь, и в самом деле напоминает устройство стенки мыльного пузыря или хотя бы детского резинового шарика.

Электроды высокого напряжения заставляют положительно и отрицательно заряженные ионы в геле собираться по разные стороны резиновой мембраны-диэлектрика и менять толщину «сэндвича» в зависимости от приложенного потенциала. Резина меняет свою форму, словно расслабленная или напряженная мышца.

А если подать на электроды переменный сигнал, модуляции которого соответствуют, скажем, электрическим сигналам, принятым с микрофона, то электрические поля заставят колебаться резиновую мембрану, и та начнет выдавать в окружающее пространство усиленные звуки.

В демонстрационном прототипе использован довольно простой электролит — полиакриламидный гель на основе соленой воды, но исследователи готовы экспериментировать и с другими материалами, демонстрирующими ионную проводимость. В планах исследователей — выявить сочетания материалов, обеспечивающие хорошее сцепление между слоями, долговечность устройства и оптимальные показатели работы.

Джонг-Юнь Сунь и Кристоф Кеплингер изобрели громкоговоритель, каких раньше не было.

По словам ученых, разработка подобных, похожих на пленки мыльных пузырей устройств, способных быстро менять форму, может стать основой целого класса новых приборов, которые найдут применение в совершенно неожиданных областях. Так, по мнению одного из разработчиков, Джонг-Юнь Суня, поскольку резина с гелем не бьются и не ломаются, новые громкоговорители могут вполне пригодиться полиции и спасателям. Прозрачные мембраны позволяют использовать их в оптических системах, где требуется контролируемо менять форму поверхности, например, в адаптивной оптике. Наконец, гели, используемые в качестве электролитов, делают подобные устройства биосовместимыми, что позволяет вживлять их в организмы. То есть, говоря проще, могут заговорить люди, у которых собственные голосовые связки почему-либо не работают.

По материалам Science

Кстати…

МИНИАТЮРНЫЕ ДИНАМИКИ

Разработка специалистов Гарварда — не единственная в своем роде. Японская корпорация Kyocera выпускает пьезоэлектрические динамики, по качеству звука сравнимые с обычными колонками, и при этом значительно меньшие по размерам. Новинка, получившая имя Smart Sonic Sound, позволяет размещать динамики как на плоских, так и на изогнутых поверхностях телевизоров, мониторов и планшетов.

Самый крупный динамик из семейства размерами 70х110х1,5 мм весит 23 г и работает в диапазоне частот от 200 Гц до 20 кГц. Частотный диапазон среднего варианта (35х65х1,0 мм, 7 г) — от 500 Гц до 20 кГц, а самого компактного (19,6x27,5x0,7 мм, 1 г) — от 600 Гц до 20 кГц.

Похожую технологию Kyocera уже применила при производстве смартфонов, которые способны воспроизводить звук за счет вибрации экрана, без использования традиционных динамиков.

НОБЕЛЕВСКИЕ ПРЕМИИ Как компьютер две сказки подружил

Все, пожалуй, знают легенду, согласно которой на голову всемирно известному физику И. Ньютону упало яблоко, после чего он открыл закон тяготения.

Какое отношение эта легенда может иметь к мысленному эксперименту австрийского физика Э. Шредингера, получившему название «Кот Шредингера»? Как недавно стало ясно, и легенда, и эксперимент Шредингера имеют отношение к компьютерному моделированию, а также к Нобелевской премии по химии за 2013 год.

Если серьезно, то официально решение Нобелевского комитета звучало так: награда по химии в 2013 году присуждена профессорам Мартину Карплюсу, Майклу Левитту и Ари Уоршелу «за развитие моделей комплексных химических систем».

Но сам представитель Нобелевского комитета на пресс-конференции постарался разбавить сухость формулировки рассказом, который немало позабавил присутствовавших журналистов. Для начала представителям СМИ была продемонстрирована картинка, на которой был изображен Исаак Ньютон, гладящий шредингеровского кота.

Здесь стоит вспомнить, что Ньютон сформулировал не только закон всемирного тяготения, но и еще ряд правил и законов, которые, в конце концов, образовали классическую ньютоновскую физику. И все было ясно до появления теории относительности Альберта Эйнштейна. А к каким парадоксам ее появление приводило, наглядно показал Эдвин Шредингер в своем знаменитом эксперименте — по счастью, мысленном.