ساخت و بررسي بلندگو و ميكروفون شفاف و انعطاف‌‌ پذير بر پايه نانو لوله‌‌هاي كربني

Fabrication and investigation of a transparent and flexible loudspeaker and microphone based on carbon nanotube

حسگرها و عملگرهاي صوتي شفاف نسل جديدي از تراگذارهاي صوتي هستند كه ميتوانند تحولي در صنايع ميكروفونها و بلندگوها ايجاد كنند. اين تراگذارها با داشتن خواصي چون شفافيت، انعطافپذيري، تختي، وزن و ضخامت بسيار كم پتانسيل فراواني براي كاربردهاي متنوع همچون سامانه‌هاي بلندگو براي مصارف عمومي، سامانه‌هاي فعال الغاء نوفه، نمايشگرها، تلفنهاي همراه و ميكروفونهاي شنود دارند. در اين بررسي هدف ساخت يك نخست‌نمونه از اين تراگذارهاي شفاف بود. در اين پژوهش با پوشش دادن نانولوله‌‌هاي كربني چند ديواره به روي زيرلايه پليمري پلي‌‌وينيليدن فلورايد، يك حسگر و عملگر صوتي شفاف ساخته و مشخصه‌‌يابي شد. در ابتدا، محلول نانولولههاي كربني كاملا پراكنده شده تهيه شد و عمليات پوشش دادن به نانولوله‌ها روي زيرلايه به شيوه غوطه‌وري و با اصلاح سطح زيرلايه صورت گرفت. پوششي با مقاومت سطحي 2/2 kΩ/sq و شفافيت 75 درصد ساخته شد. سپس، تراگذار ساخته شده در اتاق ناپژواك مورد آزمون قرار گرفت و نتايج با نتايج كارهاي پيشين مقايسه شدند. تراگذار ساخته‌شده تحت تحريك با نوفه سفيد با ولتاژ 25 ولت صدايي با شدت 58 دسي‌بل توليد كرد.

Transparent acoustic sensors and actuators are a new generation of acoustic transducers that can create an evolution in the microphone and loudspeakers industries. These transducers with properties like transparency, flexibility, flatness, very low weight and thickness have a great potential for various applications like public speakers, active noise cancelation systems, displays, cell phones and hidden microphones. In this investigation, fabrication of a prototype of these transparent transducers was the goal. In this research with coating multi wall carbon nanotube on PVDF substrate, a transparent acoustic sensor and actuator system was fabricated and characterized. After production of Carbon nanotube dispersed solution and surface modification of PVDF substrate, dip coating method was used for coating of CNTs on substrate. A coating with 75% transparency and surface resistance of 2.2 kΩ/sq was created. Then the fabricated transducer was tested in an anechoic chamber and results were compared with those of earlier researches. The fabricated transducer produced 58 dB sound under excitation with 25 V white noise.