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Alto-falante fino como papel transforma qualquer superfície em caixa de som

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Pesquisadores do MIT, nos EUA, desenvolveram um alto-falante tão fino quanto uma folha de papel, capaz de transformar qualquer tipo de superfície em uma fonte de áudio ativa, utilizando apenas uma fração da energia que seria necessária para fazer um dispositivo tradicional funcionar.

Segundo os engenheiros, o novo alto-falante ultrafino pesa menos que uma moeda de dez centavos. Além disso, o dispositivo consegue gerar um som audível de alta qualidade, independentemente da superfície — plana, curvada ou acidentada — na qual a película sonora é colada.

“Esse alto-falante pode ser grande o suficiente para cobrir o interior de um automóvel, ou usado como papel de parede em uma sala para fornecer um cancelamento de ruído ativo em ambientes barulhentos. Imagine uma sala de cinema envolta com esse sistema, gerando áudio tridimensional”, explica o engenheiro de materiais Jinchi Han, autor principal do estudo.

Quase nada de energia

Durante os testes feitos em laboratório, os cientistas demonstraram que o dispositivo consome apenas 100 miliwatts de energia por metro quadrado da área do alto-falante. Para se ter uma ideia, um equipamento doméstico comum gasta mais de 1 watt para gerar uma pressão sonora parecida.

Como o alto-falante é extremamente leve e requer uma quantidade muito pequena de eletricidade para funcionar, os pesquisadores acreditam que ele também possa ser usado na fabricação de dispositivos inteligentes, em que a duração das baterias convencionais ainda é um fator limitante.

“É incrível poder pegar o que parece ser uma folha de papel ultrafina, anexar dois clipes a ela, conectá-la à porta de fone de ouvido do seu computador e começar a ouvir os sons que emanam dela. É algo que pode ser usado em qualquer lugar, com uma fonte de energia muito baixa”, acrescenta o especialista em eletrônica orgânica Vladimir Bulović, coautor do estudo.

Som alto

Para funcionar, o novo alto-falante usa um filme produzido com um material piezoelétrico moldado que se move quando uma tensão é aplicada sobre ele, agitando o ar logo acima do dispositivo para gerar as ondas sonoras. No entanto, em vez de fazer todo o material vibrar, seu design possui pequenas cúpulas que oscilam individualmente, melhorando a qualidade do som.

Essas cúpulas possuem 15 mícrons de altura — aproximadamente um sexto da espessura de um fio de cabelo humano — e só se movem para cima e para baixo cerca de meio mícron quando vibram. Cada cúpula é uma unidade única de geração de som, então são necessárias milhares delas para produzir uma onda sonora audível.

Cúpulas minúsculas vibram para produzir as ondas sonoras (Imagem: Reprodução/MIT)
Cúpulas minúsculas vibram para produzir as ondas sonoras (Imagem: Reprodução/MIT)

Com uma fonte de 25 volts de eletricidade a uma frequência de 1 kilohertz, o alto-falante produziu um som de alta qualidade com taxa de conversão de 66 decibéis. Quando os cientistas aumentaram os ciclos para 10 kilohertz, o nível de pressão sonora subiu para 86 decibéis — volume parecido com o produzido pelo tráfego de veículos em uma cidade grande.

“Como as pequenas cúpulas estão vibrando — em vez de todo o dispositivo — esse alto-falante tem uma frequência de ressonância muito alta, permitindo também o seu uso em aparelhos de ultrassom mais eficientes, capazes de produzir imagens com uma resolução muito maior”, prevê Jinchi Han.

Fonte: Canaltech

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