Nature子刊:石墨烯气凝胶的终极光热效应

Nature子刊:石墨烯气凝胶终极光热效应,证明石墨烯气凝胶的最终光热声(PTA)效率,取决于它们的特定热和光学性质,可以通过降低其质量密度来实验性地实现。

成果简介

在无源光声器件中产生,放大,混合和调制声音而没有谐波失真的能力将彻底改变声学领域。与传统扬声器一样,光热声(PTA)效应允许将光转换为声音,而无需任何大量的机电移动部件和电连接。而且,PTA器件可以与标准硅互补金属氧化物半导体(CMOS)制造技术集成。在这里,我们证明了石墨烯气凝胶的最终PTA效率,取决于它们的特定热和光学性质,可以通过降低其质量密度来实验性地实现。此外,我们说明气凝胶在整个可听范围内表现为全向源点,没有谐波失真。

图文导读

石墨烯气凝胶中的光热效应
石墨烯气凝胶中的光热效应

 

图2、石墨烯气凝胶中密度依赖性PTA频率响应。
图2、石墨烯气凝胶中密度依赖性PTA频率响应。

 

 

图3、石墨烯气凝胶中PTA声发射的谐波分析。
图3、石墨烯气凝胶中PTA声发射的谐波分析。

 

图4、石墨烯气凝胶扬声器中的光热声方向性。
图4、石墨烯气凝胶扬声器中的光热声方向性。

小结

总之,石墨烯气凝胶可用作PTA扬声器,具有全向发射并且在可听范围内无谐波失真。我们证明了这种扬声器的理论限制效率可以通过调整它们的质量密度来实现。因此,石墨烯气凝胶扬声器可以提供商用机电耳机和一般高保真扬声器的有效替代方案,只要照明光点足够大。此外,我们相信PTA扬声器可以为新型光声传感设备和计量应用铺平道路。

 

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