Nanodunne, op de huid geplakte luidspreker speelt Paganini

Koreaanse wetenschappers hebben een flexibele dunne speaker en microfoon gemaakt op basis van zilveren nanodraden. Ze bevestigden de speakerlaag van minder dan 100 nanometer dikte op de huid om La Campanella van Niccolò Paganini weer te geven.

Het nanovliesje werkt op basis van thermo-akoestiek en is in staat geluid voort te brengen door via temperatuurwisselingen de omgevende lucht te laten trillen. Die temperatuurschommelingen worden opgewekt door stroom door het rooster van nanodraden te laten lopen.

De onderzoekers ontwikkelden ook een microfoon op basis van het nanomembraan, waarbij het vliesje tussen elastische laagjes verwerkt is. De microfoon kan zeer precies de vibratie detecteren met behulp van het tribo-elektrisch effect dat optreedt als het membraan in contact komt met de omliggende elastische lagen, beschrijft Spectrum.

Het membraan is opgebouwd uit een rooster van zilveren nanodraden van minder dan honderd nanometer dik, dat verwerkt is in een polymeer. De onderzoekers van het Koreaanse Ulsan National Institute of Science and Technology erkennen dat er nog wel enkele obstakels zijn voordat het in commerciële toepassingen kan worden gebruikt. Zo moeten de prestaties van de speaker flink verbeterd worden, evenals de duurzaamheid van het nanomateriaal.

De speaker is volgens hen vooral een proof-of-concept en de doorbraak ligt bij het kunnen maken van een ultradun, transparant en geleidend materiaal met goede optische, elektrische en mechanische eigenschappen. Op termijn is het materiaal volgens hen wellicht te gebruiken voor draagbare sensoren en toepassingen in de gezondheidszorg.

Het onderzoek is onder de titel Transparent and conductive nanomembranes with orthogonal silver nanowire arrays for skin-attachable loudspeakers and microphones verschenen in Science Avances.