Loa siêu mỏng này chỉ có 0,12mm, có thể gắn lên nhiều bề mặt khác nhau dễ dàng

Thông thường loa hoạt động bằng cách rung một màng và màng này điều khiển không khí bên trên nó để tạo ra sóng âm thanh. Trong loa của hệ thống âm thanh hoặc tai nghe, quá trình đó được thực hiện bằng cách dùng dòng điện và từ trường.

Nhưng trong những năm gần đây, các nhà khoa học đã phát triển một số cách để đạt được kết quả tương tự mà vẫn giữ loa mỏng. Loa siêu mỏng hoạt động bằng cách sử dụng vật liệu áp điện, dao động theo tác dụng của điện áp. Chúng đã được sử dụng trong điện thoại và TV và thậm chí trong thực nghiệm để tạo ra những chiếc loa khác thường mỏng như lá cờ.

Vấn đề là những chiếc loa mỏng này cần phải được đặt tự do hoặc có một số ngăn cách với bề mặt khác. Việc gắn chúng sẽ làm giảm khả năng rung và tạo ra âm thanh. Nhưng trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu của MIT đã thiết kế lại những chiếc loa mỏng để chúng có thể gắn trên nhiều bề mặt khác nhau.

Thay vì để toàn bộ bề mặt của màng rung động, nhóm nghiên cứu đã tạo vật liệu thành một mạng lưới các mái vòm nâng lên. Chúng rung động độc lập với nhau. Điều này được thực hiện bằng cách kẹp một lớp mỏng vật liệu áp điện, chỉ dày 8 micromet giữa hai lớp nhựa PET. Lớp PET có một mạng lưới các lỗ nhỏ giúp vật liệu áp điện nhô ra. Lớp PET bên dưới bảo vệ màng và cho phép loa gắn vào bề mặt.

Jinchi Han, tác giả chính của nghiên cứu cho biết: "Đây là một quá trình rất đơn giản và dễ hiểu. Nó sẽ cho phép chúng tôi sản xuất những chiếc loa này theo kiểu thông lượng cao nếu chúng tôi tích hợp nó với quy trình roll-to-roll trong tương lai. Điều đó có nghĩa là nó có thể được chế tạo với số lượng lớnnhư giấy dán tường để phủ tường, ô tô hoặc nội thất máy bay".

Loa chỉ dày 120 micron và nặng chỉ 2 gram với hàng nghìn vòm nhỏ cao 15 micromet. Để kiểm tra thiết bị, các nhà nghiên cứu đã gắn nó vào tường và đo đầu ra của nó bằng một micrô cách đó 30 cm. Loa có thể tạo ra âm thanh lên tới 66 decibel (dB) với 25V ở 1 kHz và 86 dB ở 10 kHz. Thiết bị này cũng tiết kiệm năng lượng khi công suất chỉ khoảng 100 miliwatt trên mỗi m2 loa.

Cùng với màng loa mỏng có thể lắp được, nhóm nghiên cứu cho biết thiết bị này có thể dùng như máy dò sóng siêu âm hoặc nếu được phủ bằng vật liệu phản chiếu, nó có thể tạo ra các màn hình ánh sáng độc đáo.

Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí IEEE Trans Transaction of Industrial Electronics.

Tham khảo Newatlas