麻省理工研發的揚聲器“薄如紙” 可貼在墻壁及汽車內部

財聯社上海4月27日訊（編輯黃君芝）據媒體近日報道，麻省理工學院（MIT）的工程師們開發出了一種薄如紙張的揚聲器，它可以將任何表面變成有源音源。

這種薄膜揚聲器產生的聲音失真很小，而使用的能量只是傳統揚聲器所需能量的一小部分。

該團隊展示的手掌大小的揚聲器，其重量約相當于一角硬幣。無論將薄膜粘合在什么表面，都能產生高質量的聲音。為了實現這些非凡的特性，研究人員開創了一種看似簡單的制造技術，只涉及三個基本步驟制造超薄揚聲，并且其面積可以大到足以覆蓋汽車內部或在房間內貼壁紙。

薄膜揚聲器可以在嘈雜的環境中，如飛機駕駛艙，通過產生相同振幅但相位相反的聲音，從而提供主動噪音消除。這種靈活的設備也可用于沉浸式娛樂，也許可以在劇院或主題公園的游樂設施中提供三維音頻。而且，由于它很輕，只需極小的功率來操作，該設備很適合應用于電池壽命有限的智能設備上。

據了解，在耳機或音頻系統中，典型的揚聲器使用電流輸入，電流通過線圈產生磁場，磁場可移動揚聲器膜，使其上方的空氣移動，從而產生聲音。相比之下，這種新型揚聲器通過使用一種成型的壓電薄膜材料，從而簡化了揚聲器的設計。當電壓施加在薄膜上時，薄膜會移動，從而移動其上方的空氣并產生聲音。

具體而言，為了制造這種揚聲器，研究人員使用激光在PET薄片上切出小孔，PET是一種輕型塑料。他們在穿孔的PET層的底部鋪上一層非常薄的壓電材料PVDF薄膜（只有8微米厚）。然后他們在粘合的薄片上方施加真空，在薄片下方施加80攝氏度的熱源。

由于PVDF層太薄，真空和熱源產生的壓力差導致它膨脹。PVDF不能強行穿過PET層，所以在沒有被PET阻擋的地方，微小的圓頂突起。這些突起可以自對準PET層中的孔。然后，研究人員在PVDF的另一側鋪上另一層PET層，作為圓頂和結合表面之間的間隔層。

他們的設計不是讓整個材料振動，而是依靠壓電材料薄層上的微小圓頂，每個圓頂單獨振動。這些圓頂，每個都只有幾根頭發的寬度，在薄膜的頂部和底部被間隔層所包圍，保護它們不受安裝表面的影響，同時仍然使它們能夠自由振動。同樣的間隔層保護穹頂在日常操作中免受磨損和沖擊，增強了揚聲器的耐用性。

研究人員說，“這是一個非常簡單、直接的過程。如果我們將來能把它與卷對卷加工工藝結合起來，我們就能以高通量的方式生產這些揚聲器。這意味著它可以大量制造，像墻紙一樣覆蓋墻壁、汽車或飛機內部。”

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