Ученые создали источник ультразвука из сверхпрочного графена

Физики из университета Беркли в Калифорнии нашли новое применение сверхпрочному графену: теперь он служит для создания легких ультразвуковых акустических систем и микрофонов, позволяя людям имитировать летучих мышей и подражать способности дельфинов использовать звук для общения и оценки расстояния и скорости движения объектов вокруг них.

"Все морские млекопитающие и летучие мыши используют высокочастотный звук для эхолокации и общения, но люди не пользовались эти участком диапазона, и дело здесь в отсутствии технологий" -  сказал физик Алекс Зеттл. "До сих пор, у нас не было хороших широкополосных ультразвуковых датчиков или приемников. Теперь они появились".

Беспроводные ультразвуковые устройства дополняют стандартную радиопередачу с помощью электромагнитных волн в областях, где радио непрактично, например, под водой, но с гораздо большей точностью, чем существующие ультразвуковые или гидроакустические устройства. Они также могут быть использованы для связи через заглушающие эфир препятствия,  например из стали.

Самым главным элементом как акустической системы, так и микрофона является диафрагма.  Диафрагмами в новых устройствах являются  графеновые листы толщиной всего лишь в один атом. Эти листы способны вибрировать на частотах от дозвуковых (ниже 20 герц) до ультразвуковых (выше 20 килогерц). Люди слышат звук в диапазоне от 20 герц до 20000 герц, в то время как летучие мыши улавливают только ультразвук в диапазоне от 9 до 200 килогерц. Это удивительно, но громкоговорители и микрофоны с графеновыми диафрагмами могут работать на частотах как ниже 20 герц, так и свыше 500 кГц!