Altoparlanti e microfoni elastici: i dispositivi del suono diventeranno presto flessibili

Bobine di metallo flessile potrebbero essere presto utilizzate per rendere gli altoparlanti e i microfoni estensibili, cosa che potrebbe condurre a nuovi tipi di apparecchi acustici, monitor cardiaci, e dispositivi indossabili e impiantabili, dicono i ricercatori.

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Sempre più spesso, infatti, i ricercatori di tutto il mondo stanno sviluppando dispositivi elettronici flessibili, come batterie, schermi video e pannelli solari, che un giorno potrebbero fare la loro comparsa in abiti e parti del corpo umano. Tuttavia, lo sviluppo di dispositivi flessibili in grado di registrare e riprodurre il suono si è dimostrato un processo impegnativo, perché gli scienziati hanno avuto difficoltà a sviluppare componenti audio che possono rimanere meccanicamente stabili anche dopo che sono stati allungati.

I dispositivi acustici spesso si basano su spirali metalliche rigide che possono sia emettere che rilevare il suono. Ora, alcuni scienziati in Corea hanno creato un dispositivo acustico estensibile sostituendo a questa bobina rigida una bobina deformabile, cioè una bobina di metallo liquido.

La nuova bobina è fatto di Galinstan, una lega di metallo liquido altamente conduttivo a base di gallio, indio e stagno. I ricercatori hanno utilizzato una siringa per iniettare il Galinstan in un canale a spirale all’interno di una pellicola sottile di gomma di silicone flessibile. Hanno poi attaccato fili di rame alla fine della bobina e un magnete al neodimio (fatto da una lega di neodimio, ferro e boro) al centro della bobina.

Le bobine di metallo liquido potrebbero essere utilizzate per rendere i dispositivi acustici estensibili, così come gli altoparlanti e i microfoni.
Gli scienziati hanno caricato il dispositivo elettricamente, cioè la bobina di metallo liquido, trasformandolo in un elettromagnete che può spingere avanti e indietro il magnete di neodimio fino a rilevare o emettere un suono. Sono stati in grado di registrare alcuni suoni, come la voce umana e il bip tipico di una sveglia, e riprodurli mentre il dispositivo era attaccato al polso di un uomo ed è stato allungato a mano.

“Il nostro altoparlante elastico può sprigionare lo stesso volume di suono dei tipici auricolari da lettore mp3 o da smartphone”, ha detto in diretta a Science il coautore dello studio Jeong Sook Ha, un ingegnere chimico che lavora presso la Korea University di Seoul.

I ricercatori hanno scoperto che il dispositivo può essere allungato fino al 50 per cento della sua lunghezza per 2.000 volte senza alcuna perdita evidente delle prestazioni acustiche. Potrebbe anche riprodurre i suoni in tutta la gamma di frequenze dell’udito umano.

I potenziali usi per questo tipo di dispositivo sono molteplici. Si va dai “dispositivi acustici indossabili al rilevamento di segnali biologici, alla notifica delle informazioni attraverso l’udito”. Ad esempio, “questi dispositivi acustici estensibili possono essere usati come un dispositivo di monitoraggio medico indossabile per la misurazione della frequenza cardiaca in futuro.”

Sono necessarie ulteriori ricerche per migliorare il dispositivo in modo che possa più efficacemente convertire l’elettricità in suono, hanno detto i ricercatori. Potenziali modi per migliorare il gadget includono l’uso di un magnete forte, che riduca lo spessore della gomma di silicone che stringe la bobina, e aumenti il numero di spire della bobina. I ricercatori vorrebbero anche sostituire il magnete solido al neodimio con uno deformabile per rendere il dispositivo ancora più estensibile.

“Se è stato sviluppato un magnete estensibile con campi magnetici sufficientemente forti, un altoparlante completamente elastico potrebbe essere facilmente realizzato”, ha detto Ha. Gli scienziati hanno riportato i loro risultati online in un articolo comparso sulla rivista Scientific Reports.

Via | livescience

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