基于石墨烯的麥克風(fēng)讓你有像蝙蝠一樣的聽(tīng)力

雖然我們沒(méi)有蝙蝠或海豚的聲納般的測距能力，但我們有大腦，可以設計出某種裝置使人類(lèi)擁有這樣的能力。

作為大自然的一個(gè)物種，人類(lèi)已經(jīng)發(fā)展到有一定的優(yōu)勢和劣勢。雖然我們沒(méi)有蝙蝠或海豚的聲納般的測距能力，但我們有大腦，可以設計出某種裝置使人類(lèi)擁有這樣的能力。

加州大學(xué)伯克利分校的研究人員正在做的就是利用石墨烯制造出極小的超聲波麥克風(fēng)。

“海洋哺乳動(dòng)物和蝙蝠使用高頻率的回聲定位進(jìn)行溝通，但人類(lèi)只是還沒(méi)有完全開(kāi)發(fā)出類(lèi)似應用，在我看來(lái)，主要是因為我們的技術(shù)還做不到。”加州大學(xué)伯克利分校的物理學(xué)家 Alex Zettl在一次新聞發(fā)布會(huì )上說(shuō)：“目前為止，我們還沒(méi)有很好的寬帶超聲波發(fā)射器或接收器。這些新型設備是對技術(shù)的挑戰。”

這項研究結果發(fā)表在美國國家科學(xué)院的會(huì )議雜志上，通過(guò)在麥克風(fēng)振膜中使用了由石墨烯構成的紙或塑料，兩者結合在一起造出可以用于無(wú)線(xiàn)通信的超聲波無(wú)線(xiàn)電設備。

因為特殊的原子構造，因此石墨烯具有很好的強度，剛度，重量輕等特性，所以它是一種在很寬的頻率波段內都極為敏感的材料。在這種情況下，麥克風(fēng)可以獲取的頻率范圍就包含了人的聽(tīng)覺(jué)范圍，從亞音速（低于20赫茲）到超聲波（高于20千赫），甚至可以獲取高達500千赫的頻率波段。（蝙蝠聽(tīng)到在9 kHz到200 kHz的范圍內。）

為了驗證基于石墨烯材料的麥克風(fēng)效果，Zettl和他的同事用它成功地錄下了蝙蝠的聲音。

除了可以與蝙蝠溝通，該裝置也用于單調波段的頻次呼應，意味著(zhù)它可精確地再現錄入的聲音而不出現任何衰減或延遲。研究人員聲稱(chēng)，這種穩定的頻率響對聲學(xué)研究有著(zhù)顯著(zhù)的影響。

讓這一切非常有吸引力的是，它的生產(chǎn)過(guò)程非常簡(jiǎn)單。“我們已經(jīng)說(shuō)了太多石墨烯在電子產(chǎn)業(yè)和納米級設備中的應用，但目前為止也只是說(shuō)說(shuō)而已。”Zettl在新聞發(fā)布會(huì )上說(shuō)。“麥克風(fēng)和揚聲器是最接近商業(yè)化可行性的設備之一，因為我們已經(jīng)知道如何使用石墨烯制造出這樣的設備，所以很容易擴大規模。”

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