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Ce film extrêmement fin (quelques dizaines de nanomètres suffisent) est
fait de nanotubes de carbone, du moins d'une variété assez
exceptionnelle puisque ce matériau
à l'origine de l'expression "ère du diamant" est habituellement décrit
comme extrêmement dur. Sur d'infimes épaisseurs, il ne l'est pas.
Nous avons ici de une à quatre couches de nanotubes. Les nanotubes sont
alignés dans les couches par un procédé de tirage. Ils se collent
naturellement les uns aux autres.
Cette invention a pour auteurs deux centres de recherche, le Department
of physics & Tsinghua-Foxconn nanotechnology center de la Tsinghua
University et le Department of physics de la Beijing Normal University,
toutes deux situées à Pékin (Beijing, RPC).
Quelques explications
La performance consiste à réchauffer ou refroidir les nanotubes 260 fois
par secondes afin de les déformer sur un espace de 10nm pour compresser ou décompresser l'air
environnant. Ces éléments émettent ainsi des sons
en déplaçant l'air comme un haut-parleur classique, mais sans membrane.
D'un point de vue pratique, ces films peuvent très simplement servir
de haut-parleurs : il suffit d'y faire circuler un courant électrique,
comme dans des enceintes traditionnelles. A la différence de l'immense
majorité des transducteurs existants
(haut-parleurs dynamiques, électrostatiques, piézoélectriques,...), le
film de nanotubes ne vibre absolument pas. La transformation du courant
en son se fait par effet thermoacoustique : le passage du courant
chauffe les nanotubes par effet Joule.
Comme ils sont très très petits (5nm de diamètre !) leur température
suit instantanément les variations de courant : la réponse est linéaire
de 0 à 1MHz, ce qui est sans équivalent. Les variations de température
des nanotubes se transforment en variations de pression de l'air qui les
entoure, et donc en son. Ce principe d'action explique pourquoi le
transducteur peut continuer à fonctionner même froissé ou déchiré. Tant
que le courant passe, ça joue. Ces éléments supportent également des
puissances remarquables, de l'ordre de 100 000W/m2.
Perspectives
On peut d'ores et déjà brancher ces extraordinaires constructions à un
iPod. Plus tard, on peut imaginer que des vêtements sonores seront
banals. Encore un peu plus tard, une combinaison avec les images de type
«Hi-tech» n'est évidemment pas à exclure, cela
tombe sous le sens.
Dès maintenant, on envisage des films-haut-parleurs hi-fi appliqués sur
des écrans (téléphones, ordinateurs, etc.).
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