@ 2015.07.09 , 13:00
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能和蝙蝠交流的超声波石墨烯麦克风

作为人类,在数十万年的演化中,我们既形成了自身的优势,也留下了不少劣势。生理上,我们不能直接像蝙蝠或者海豚那样使用声呐进行测距,不过好在我们比较聪明,目前有科学家设计了一种新装置,能够让我们get这种超能力,像夜魔侠那样通过声音感知周围的环境。

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来自加州伯克利的一群研究人员利用石墨烯制作了一种微型超声波麦克风。

生活在海洋中的哺乳动物和蝙蝠使用高频声波的回声定位和交流,人类之前还没有对此进行过太深入的研究,只是因为当时的技术瓶颈。UC伯克利的物理学家Alex Zettl这样描述到。因为到目前为止,我们还有没比较好的宽频超声波发射器和接收器。而我们的新设备就能很好的满足这些要求。

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研究中,他们使用石墨烯代替以往麦克风中作为隔膜的纸或塑料。利用这种石墨烯麦克风,他们能够生成一种用于无线通信的超声波信号。相关的研究结果发表在《Proceedings of the National Academy of Sciences》上。

石墨烯具有很多常规材料没有的特殊性质,即便在一个原子厚度的石墨烯薄膜上,石墨烯具有超高的强度和韧性,同时质量还很小,所以石墨烯制成的薄膜在一段非常宽的频率范围内是极其敏感的。在这种情况下,麦克风可以能够覆盖整个人的听觉范围-从低于20赫兹的次声波到大于20k赫兹,甚至500khz(蝙蝠的听觉范围在9kHz-200kHz)。

为了证明设备的有效性,他们使用石墨烯麦克风成功的录制下来蝙蝠发出的超声波

除了与蝙蝠进行交流,该设备具有理想的平带频率响应(flat-band frequency response),这一性质说明它能够精确的再现输入的声音而不发生任何衰减和频带延迟。研究人员称,这种性质对设备的声学影响显著(未来是否会有一大波石墨烯振膜的耳机超越动铁?)。

而真正牛b之处在于这种设备的构造简直简单地粗暴,很多报道都谈到设备使用了石墨烯材料制作电子元器件、或者纳米级的器件,但是这和我们的设备不一样。我们的设备已经非常接近商业制造,而且我们也对石墨烯的制造和装配进行了相关的分析,使得这种设备能够很快的进行大规模量产。那个啥,指日可待?

本文译自 IEEE Spectrum,由译者 邻家乖蜀黍 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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  1. 深邃
    @3 years ago
    2857235

    你能确定蝙蝠听得到,但是你真能确定蝙蝠听得懂?

  2. daydream
    @3 years ago
    2857239

    尼玛graphene热都已经过去了,还tm一个个拉上graphene吸引眼球

  3. 吐啊吐地吐了
    @3 years ago
    2857265

    结果后端跟不上,一百元的麦加一百元的放,音响花了一百万。

  4. 2857324

    “即便在一个原子厚度的石墨烯薄膜上,石墨烯具有超高的强度和韧性”
    0.03…

  5. 2857333

    要想还原500KHz,需要1M取样,再来个高保真24bit量化,一秒3Mbytes,尼玛光声音一小时10G容量。
    【我真无聊,居然算这个】。

  6. 写写画画
    @3 years ago
    2857427

    啥时候出个人声呐?

  7. 一剑倾江湖
    @3 years ago
    2857749

    @cc: 这是cc大神么

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