Forscher:innen des US-amerikanischen Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben einen neuen ultradünnen, biegsamen Lautsprecher erfunden. Das Gerät kann jede Oberfläche in eine Audioquelle verwandeln und verbraucht nur minimal Energie.
Ein Lautsprecher so dünn wie Papier: Diese Vorstellung wurde dank der Erfindung von Ingenieur:innen des Massachusetts Institute of Technology (MIT) im US-Amerikanischen Cambridge nun Wirklichkeit.
Das Team um Hauptautor Jinchi Han veröffentlichte die Forschungsarbeit in der digitalen Bibliothek „IEEE Explore„. Zudem stellte das MIT das biegsame Dünnschichtgerät in einer Presseerklärung vor. Demnach kann der hauchdünne Lautsprecher jede starre Oberfläche in eine aktive Audioquelle verwandeln.
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So funktioniert der MIT-Lautsprecher
Der dünne Lautsprecher ist etwa so groß wie eine Handfläche und wiegt so viel wie ein Zehncentstück. Der Klang des Lautsprechers sei dabei hochwertig und nur minimal verzerrt. Außerdem sei die Sound-Qualität unabhängig von der Oberfläche, auf der das Gerät angebracht wird.
Für den Lautsprecher verwenden die Entwickler:innen des MIT ein dünnes piezoelektrisches Material. Wird eine Spannung darauf gelegt, bewegt es sich. Das wiederum bringt die darüber liegende Luft in Bewegung und erzeugt somit einen Ton.
Das bedeutet natürlich, dass sich die Folie theoretisch frei bewegen können muss. Das ist aber schwierig, wenn sie auf einem Untergrund klebt. Dieses Problem hat das Team des MIT gelöst, indem es winzige Kuppeln auf dem dünnen Material angebracht hat. Anstatt der ganzen Folie schwingen nun nur die einzelnen, winzigen Kuppeln.
Biegsamer Lautsprecher: Kleines Gerät mit hoher Energieeffizienz
Der dünne Lautsprecher des MIT ist nicht nur platzsparend. Er verbraucht außerdem sehr wenig Energie. Nur etwa 100 Milliwatt Leistung pro Quadratmeter Lautsprecherfläche benötigt das dünne Gerät.
Im Vergleich verbraucht ein durchschnittlicher Heimlautsprecher mehr als ein Watt Leistung, um einen ähnlichen Schalldruck in vergleichbarer Entfernung zu erzeugen.
„Wir sind in der Lage, mechanische Luftbewegungen präzise zu erzeugen, indem wir eine physikalische Oberfläche aktivieren, die skalierbar ist. Die Möglichkeiten, diese Technologie zu nutzen, sind grenzenlos“, so Vladimir Bulović, Co-Autor der Forschungsarbeit.
Dünner Lautsprecher mit vielen Einsatzmöglichkeiten
Da nur die winzigen Kuppeln schwingen und nicht die gesamte Folie, habe der Lautsprecher eine so hohe Resonanzfrequenz, dass er effektiv für Ultraschallanwendungen einsetzbar sei, erklärt Hauptautor Jinchi Han.
Somit sei es denkbar, dass die MIT-Technologie auch Ultraschall verwenden könnte, um zu erkennen, wo sich Menschen in einem Raum aufhalten – ähnlich wie es Fledermäuse tun. Somit könnte der dünne Lautsprecher in Zukunft beispielsweise für Anzeigentechnologien eingesetzt werden.
Die Entwickler:innen des MIT könnten sich allerdings auch vorstellen, dass das flexible Gerät bei immersiver Unterhaltung, wie beispielsweise für 3D-Klänge in Theatern oder Themenparks zum Einsatz kommt.
Einfache Herstellung aber noch keine Marktreife
Darüber hinaus könnte der hauchdünne Lautsprecher auch im Inneren von Autos oder Flugzeugen angebracht werden. Dabei könnte das Gerät Töne mit gleicher Amplitude, aber entgegengesetzter Phase erzeugen. Somit könnte der Lautsprecher laute Geräusche aktiv unterdrücken.
Da das Gerät einfach herzustellen ist, kann der dünne Lautsprecher in großen Mengen produziert werden. Wann er allerdings tatsächlich auf den Markt kommen soll, verrät das MIT bisher nicht.
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