Une nouvelle technique pionnière qui encourage le matériau merveilleux qu'est le graphène à « parler » pourrait révolutionner les industries mondiales de l'audio et des télécommunications.

Des chercheurs de l'Université d'Exeter ont mis au point une méthode révolutionnaire pour utiliser le graphène pour générer des signaux sonores complexes et contrôlables. En substance, il combine haut-parleur, amplificateur et égaliseur graphique dans une puce de la taille d'une vignette.

Les haut-parleurs traditionnels vibrent mécaniquement pour produire du son, avec une bobine ou une membrane mobile poussant l'air autour d'elle d'avant en arrière. C'est une technologie volumineuse qui n'a pratiquement pas changé depuis plus d'un siècle.

Cette nouvelle technique innovante n'implique aucune pièce mobile. Une couche de graphène, un matériau atomiquement mince, est rapidement chauffée et refroidie par un courant électrique alternatif, et le transfert de cette variation thermique à l'air le fait se dilater et se contracter, générant ainsi des ondes sonores.

Bien que la conversion de la chaleur en son ne soit pas nouvelle, l'équipe d'Exeter est la première à montrer que ce procédé simple permet de mélanger des fréquences sonores, amplifié et égalisé - le tout dans le même appareil millimétrique. Le graphène étant presque complètement transparent, la capacité de produire des sons complexes sans mouvement physique pourrait ouvrir une nouvelle génération dorée de technologies audiovisuelles, y compris les écrans de téléphone portable qui transmettent à la fois des images et du son.

La recherche est publiée dans une revue de premier plan, Rapports scientifiques .

Dr David Horsell, un maître de conférences au sein du groupe Systèmes quantiques et nanomatériaux d'Exeter et auteur principal de l'article a expliqué :au lieu de cela, la façon dont le son est réellement produit et a constaté qu'en contrôlant le courant électrique à travers le graphène, nous pouvions non seulement produire du son, mais aussi changer son volume et spécifier comment chaque composante de fréquence est amplifiée. -applications mondiales que nous n'avions pas envisagées."

Les nouvelles applications envisagées par l'équipe comprennent l'imagerie par ultrasons, pour une utilisation future dans les hôpitaux et autres établissements médicaux.

La haute résistance et la flexibilité connues du graphène permettraient un contact de surface intime conduisant à une bien meilleure imagerie. De plus, le fait que les dispositifs acoustiques mis au point par l'équipe d'Exeter soient simples et bon marché rend possible des concepts tels que des bandages intelligents qui surveillent et traitent directement les patients.

Le Dr Horsell a ajouté :« Le mélange de fréquences est essentiel pour de nouvelles applications. Le mécanisme de génération de sons nous permet de prendre deux sources sonores différentes ou plus et de les multiplier ensemble. Cela conduit à une génération efficace d'ultrasons (et d'infrasons). Cependant, la chose la plus excitante est de faire cette astuce de multiplication d'une manière remarquablement simple et contrôlable. Cela pourrait avoir un impact réel dans l'industrie des télécommunications, qui a besoin de combiner des signaux de cette façon mais utilise actuellement des méthodes assez complexes et, donc, méthodes coûteuses pour le faire.