美国科学家制造出以石墨烯为材料的超声波发射器

2025年05月23日 阅读量:392

元素百科信息频道:美国科学家最近制造了轻超声波发射器和接收器,由石墨烯制成。该系统使人类具有类似蝙蝠的能力,即用声音准确地感知和测量身体周围事物的距离和运动速度。

蝙蝠和一些海洋动物可以使用高频声音进行回声定位或信息交流。它们可以通过口腔或鼻腔发射喉咙产生的超声波,使用折叠声波定向,并确定附近物体的位置、大小以及它们是否在移动。但由于生理条件和技术的限制,人类还没有充分利用这一技能。人类能听到20-2万赫兹范围内的声音,而蝙蝠能听到的声音频率范围为9000-20万赫兹。

石墨烯振动膜物理学家开发

据加州大学伯克利分校官网7日报道,物理学家亚历克斯·塞特尔用单层石墨烯作为振动膜,制备了一个可以大大扩大人类听觉能力的系统。该系统包括超声波发射器和接收器,其声频范围的下限远低于20赫兹,上限超过50万赫兹。利用这个系统,研究人员成功地捕捉到了蝙蝠鸣叫中人类因频率过高而听不到的声音,并将其转化为人类能听到的声音。

研究小组成员周勤说:“石墨烯薄膜具有非常广泛的声频感知范围,可以产生剧烈的脉冲波动,可以比传统方法更准确地测量距离。”

石墨烯薄膜的意义

加州大学伯克利的蝙蝠专家米歇尔·亚尔采夫教授说,石墨烯可以让研究人员在非常广泛的频率下感受到稳定的声音。该系统对在高频波段下研究听觉信号具有重要意义,使人类能够更详细地研究蝙蝠使用的听觉脉冲。

塞特尔指出,高保真音响爱好者也会享受石墨烯扬声器和耳机的乐趣。该系统将为他们提供更舒适的听觉享受。随着石墨烯技术的发展,更多的石墨烯设备将很容易制造。

                                                                                                                                  责任编辑:qxl

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