石墨烯扬声器：发声不靠振动靠热量

传统扬声器依靠机械振动来发声。其原理是通过移动的线圈和振膜来回振动空气来产生声波。这项技术在一个多世纪里几乎没有改变。英国埃克塞特大学的研究人员设计了一种开创性的方法，让石墨烯产生复杂且可控的声音信号。事实上，这种方法是将扬声器、放大器和图形均衡器组合成一个微型芯片。该研究报告发表在最近的《科学报告》杂志上。

埃克塞特大学研究人员的新技术不涉及任何振动部件。由石墨烯制成的原子薄层被交流电快速加热和冷却，这种热变化被转移到空气中，使空气膨胀和收缩，从而产生声波。

尽管将热量转换成声音并不是一项先进的技术，埃克塞特的研究小组首先证明了这一简单的过程也可以完成声音的混频，声音的放大和均衡都可以在一个毫米大小的芯片中实现。石墨烯本身的物理性质是完全透明的。此外，芯片的薄层可以产生复杂的声音而不移动，其能耗低于传统的振动模式。这的确是新一代视听技术的突破。

埃克塞特量子系统和纳米材料高级讲师大卫·霍尔索解释道:“热声(热传递转换的声音)曾经被忽视，因为人们认为它不是很有用。然而，我们发现通过控制石墨烯电流产生的热声，不仅可以改变其体积，还可以控制热声的频率。这些功能得以实现，热声技术可以应用于许多领域。”

霍斯特博士补充道:“混合是石墨烯热声应用的关键。根据声音产生机制，我们可以使用两个或更多不同的声源来混合它们，从而有效地产生超声波(和次声)。更令人兴奋的是，这种混合方法将更容易控制，这可能有利于电信行业。电信行业需要以这种方式组合信号。目前，电信使用方法相当复杂和昂贵。”

目前，这项技术仍在进行深入研究和可行性测试。如果发展顺利，石墨烯热声扬声器将用于微型耳机、手机扬声器等小型扬声器，也可以扩展到医疗领域和电信行业。