El MIT crea un altavoz fino como el papel que puede convertir coches, cabinas de aviones o habitaciones enteras en fuentes sonoras de alta calidad

Altavoz del MIT delgado como el papel

MIT

Lo han vuelto a hacer: ingenieros del MIT sorprenden con el desarrollo de un altavoz tan delgado como el papel, capaz de transformar cualquier superficie en una fuente de audio activa.

El invento sorprende con muchas ventajas respecto a los altavoces convencionales: pesa menos que una moneda de 2 céntimos y emplea una minúscula cantidad de energía con respecto a los aparatos que hay en el mercado. 

De hecho, solamente requiere alrededor de 100 milivatios de potencia por metro cuadrado de área de altavoz, mientras que un altavoz doméstico promedio puede consumir más de 1 vatio de potencia para generar una presión de sonido similar a una distancia comparable.

Además, la distorsión de este altavoz ultrafino es mínima y su sonido, de alta calidad, independientemente de a qué superficie esté adherida la película. 

El altavoz ultradelgado del MIT podría servir para el entretenimiento inmersivo o cancelar el ruido en las cabinas de los aviones

Tal y como explican en el comunicado, esta fina capa que convierte cualquier lugar en fuente de sonido, parte de una disruptiva y pionera técnica de fabricación. Dado que su tamaño es escalable, estos altavoces megadelgados y flexibles podrían empapelar una habitación entera o forrar el interior de un vehículo. 

Las aplicaciones de esta creación del MIT son casi infinitas: podría brindar una cancelación activa de ruido a las cabinas de los aviones generando un sonido opuesto de la misma amplitud; proporcionando audio tridimensional para garantizar experiencias inmersivas en teatros o parques temáticos o mejorar la batería en dispositivos inteligentes, gracias a la poca energía que demanda.

He aquí una pequeña prueba de su funcionamiento.

"Se puede utilizar en cualquier lugar. Uno solo necesita una pizca de energía eléctrica para hacerlo funcionar", anota Vladimir Bulović, Presidente Fariborz Maseeh en Tecnología Emergente, líder del Laboratorio de Electrónica Orgánica y Nanoestructurada (ONE Lab), director de MIT.nano y autor principal del artículo.

Entre sus características estructurales, el innovador altavoz simplifica el diseño mediante el uso de una película delgada de un material piezoeléctrico con forma que se mueve cuando se aplica voltaje sobre él, lo que mueve el aire sobre él y genera sonido.

Para lograr el espectacular resultado, los ingenieros basaron su diseño en pequeñas cúpulas sobre una fina capa de material piezoeléctrico que vibra individualmente, en lugar de que todo el material vibre. Las capas espaciadoras protegen estas cúpulas de la superficie de montaje, la abrasión y los impactos, haciendo que el altavoz sea más duradero. 

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Las cúpulas tienen 15 micras de altura, aproximadamente una sexta parte del grosor de un cabello humano, y solo se mueven hacia arriba y hacia abajo alrededor de media micra cuando vibran. Cada cúpula es una sola unidad de generación de sonido, por lo que se necesitan miles que vibren unidas para lograr un sonido que se escuche por el oído humano. 

Además, la fabricación destaca por su gran capacidad de personalización y ajuste. Para obtener el mejor resultado posible, los ingenieros experimentaron con diversos tamaños de cúpula y espesores de capas piezoeléctricas diferentes.

“Este es un proceso muy simple y directo. Nos permitiría producir estos altavoces con un alto rendimiento si lo integramos con un proceso continuo en el futuro. Eso significa que podría fabricarse en grandes cantidades, como papel tapiz para cubrir paredes, automóviles o interiores de aviones”, dice Han.

Cuando lo probaron en una pared a 30 centímetros de un micrófono para medir el nivel de presión del sonido, la película reprodujo o un sonido de alta calidad a niveles de conversación de 66 decibelios, pasando 25 voltios de electricidad a través del dispositivo a 1 kilohercio.

Aplicaciones casi infinitas

Otra de sus posibles aplicaciones son las imágenes por ultrasonido, ya que las frecuencias de resonancia son lo bastante elevadas como para producir una buena resolución. El fino altavoz también podría detectar donde se ubica una persona dentro de una habitación y moldear las ondas de sonido para seguirla mientras se mueve. 

Ni siquiera eso es todo: si se cubriese con tecnología reflectante, también podrían crearse patrones de luz para futuras tecnologías de visualización; y si se sumergiesen dentro de un líquido, las membranas vibratorias podrían proporcionar nuevas técnicas de procesamiento químico, con menor demanda energética. 

“Las opciones de cómo usar esta tecnología son ilimitadas”, dice Bulović.

Del MIT han salido en los últimos años inventos tan curiosos, peculiares e innovadores como un robot pizzero capaz de amasar con maestría, plantas fosforitas gracias a la nanobiónica que podrían reemplazar a las farolas, vidrio inteligente para ventanas que ahorran energía o un increíble brazo robótico para ayudar a vestirse a las personas mayores.

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