p Troy Bouman estende a mão, aperta play, e o alto-falante na mesa começa a tocar a canção de luta da universidade. Mas este não é um alto-falante comum. Este é um transdutor de nanotubo de carbono - e faz som com o calor. p Bouman e Mahsa Asgarisabet, ambos estudantes de graduação na Michigan Technological University, ganhou recentemente o prêmio Best of Show na Conferência e Exposição de Ruído e Vibração 2015 da SAE International por sua pesquisa acústica em alto-falantes de nanotubos de carbono. Eles trabalham com Andrew Barnard, professor assistente de engenharia mecânica na Michigan Tech, para descobrir a física fundamental desses alto-falantes incomuns.

p Embora ainda seja uma tecnologia incipiente, as aplicações potenciais são quase infinitas. Tudo, desde descongelamento de lâminas de helicóptero até a fabricação de alto-falantes mais leves, até a duplicação como alto-falante do carro e filamento de aquecimento para descongeladores do pára-brisa traseiro.

p Como os nanotubos de carbono fazem som

p O próprio alto-falante independente é bastante humilde. Na verdade, é um pouco frágil. Uma base de teflon sustenta duas hastes de cobre, e o que parece ser um pano preto transparente se estende entre eles.

p "Uma pequena rajada de vento sobre eles, e eles simplesmente explodiriam, "Barnard diz." Mas você pode sacudi-los o quanto quiser - já que eles têm massa baixa, virtualmente não há inércia. "

p O material é forte lado a lado, porque o que a olho nu não consegue ver é a coleção de nanotubos pretos que compõem aquela película fina.

p Os nanotubos são estruturas semelhantes a palha com paredes de apenas um átomo de carbono de espessura e podem aquecer e resfriar até 100, 000 vezes a cada segundo. Por comparação, uma folha de platina com cerca de 700 nanômetros de espessura pode apenas aquecer e resfriar cerca de 16 vezes a cada segundo. O aquecimento e o resfriamento dos nanotubos de carbono fazem com que o ar adjacente se expanda e se contraia. Isso empurra as moléculas de ar e cria ondas sonoras.

p "Os alto-falantes tradicionais usam uma bobina móvel, e é assim que eles criam ondas sonoras, "Bouman diz." Há física completamente diferente por trás dos alto-falantes de nanotubos de carbono. "

p E por causa dessas diferenças, os alto-falantes de nanotubo de carbono quase sem peso produzem som de uma maneira que não é inicialmente compreendida por nossos ouvidos. A pesquisa de Bouman se concentra no processamento das ondas sonoras para torná-las mais inteligíveis.

p Acústica

p A data, a maioria das pesquisas sobre nanotubos de carbono tem sido no lado dos materiais. Alto-falantes de nanotubos de carbono foram descobertos acidentalmente em 2008, mostrando que a ideia era viável. Como engenheiros mecânicos estudando acústica, Barnard, Bouman e Asgarisabet estão refinando a tecnologia.

p “Eles são muito leves e não têm partes móveis, "Asgarisabet diz, que é ideal para seu trabalho em controle de ruído ativo, onde os filmes de nanotubos de carbono poderiam cancelar o ruído do motor em aviões ou ruído de estrada em carros. Mas primeiro, ela diz, "Quero me concentrar primeiro em obter um bom modelo térmico dos alto-falantes."

p Ter um modelo preciso, Bouman acrescenta, é um reflexo da compreensão dos próprios alto-falantes de nanotubos de carbono. O trabalho de modelagem que ele e Asgarisabet estão fazendo estabelece a base para construir novas aplicações para a tecnologia.

p Embora muitas pesquisas permaneçam sobre a determinação da física subjacente dos alto-falantes de nanotubos de carbono, ser capaz de usar as propriedades de calor e som os torna versáteis. A magreza e leveza também são atraentes.

p "Eles são basicamente alto-falantes adaptáveis, "Barnard diz. A película fina pode ser espalhada sobre os painéis, janelas, paredes, assentos e talvez até roupas. Para levar os alto-falantes a esse ponto, Barnard e seus alunos continuarão refinando a eficiência e robustez da tecnologia, um filme fino de nanotubo de carbono por vez.