石墨烯用於揚聲器的先期研究_聲頻 (#27*) *規劃中

2015-6-12

回顧寫了 27篇文章後，終於一鼓作氣提到了 26類應用技術的成果與發想，雖然一晃眼就陸續發展出 40多款應用產品，也已經涉及 19類了，但隨著二級、三級加工石墨烯材料的出現，我發現研發的速度又變快了。我認為一方面是對自己的石墨烯特質更加了解了，另一方面是透過不斷學習及實作的過程累積更多的知識﹔最後，就是透過整個石墨烯平台吸引更多優質人才加入石墨烯產業化的行列。我們仍會把持如履薄冰的心情來灌溉這個得之不易的機緣的。

這篇談到26類應用技術的第二十六類_石墨烯揚聲器。2013年美國研究人員製作出一款石墨烯揚聲器(loudspeaker)，雖然沒有採用特定設計，但在頻率響應與耗電量方面已組以媲美某些市售喇叭或耳機，甚至具有更佳的表現。揚聲器的主要工作原理是薄膜的振動。這些振動會在周遭空氣中產生壓力波，而不同的振動頻率決定了聲音的高低音調。人耳可察覺的聲波頻率在 20 Hz到 20 KHz之間，頻率越大則音調越高。喇叭的質量取決於頻率響應的均勻程度，亦即從低頻到高頻的產出音量須保持一致。

研究者將一張直徑 7mm的石墨烯振膜放在兩個電極之間，由於石墨烯本身具有超強的導電性，因此精準控制電流強度便可以實現優秀的音質表現。從響應測試來看，石墨烯振膜在高音 20Hz 和低音 20KHz 範圍內的表現非常平穩，而對手聲海塞爾 MX 400則表現略低一等。研究團隊使用化學氣相沉積法 (CVD)成長寬 7 mm、厚 30 nm的石墨烯來製作喇叭。他們把此振動膜夾在兩片穿孔的硅晶驅動電極間，電極表面鍍有二氧化硅 (SiO2)以防止振動過大導致石墨烯與電極間短路。接上電源時，電極產生的靜電力驅使石墨烯振動併產生聲音，而改變輸入電壓便能產生不同的聲音。

nn這個項目本來是去年 11月就要與台灣大葉大學機械系合作開發的，又是因緣際會沒有進行還是老問題，懂聲頻組件的不懂石墨烯，往往從論文里看到國外有人發表石墨烯揚聲器，就跟我索取石墨烯去試樣，結果就是無疾而終。現在，我已經分別做過濾膜及透明導電膜，如果可以繼續開發的話，應該也會有不錯的成績的。
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