Gli scienziati hanno aperto la strada a una nuova tecnica per produrre array di suoni prodotti interamente dal calore.

Il team di ricercatori del Centro per la ricerca e l'innovazione sui metamateriali dell'Università di Exeter ha utilizzato dispositivi, conosciuti come termofoni, per creare un array completamente controllato da una sottile pellicola metallica attaccata ad alcuni fili metallici.

I risultati, pubblicato in Progressi scientifici , potrebbe aprire la strada a una nuova generazione di tecnologia del suono, compresi i sistemi home cinema.

Tradizionalmente, gli array sono stati utilizzati in una serie di applicazioni quotidiane, compresi gli ultrasuoni e i sistemi audio. Gli array consentono di "guidare" i suoni provenienti da più sorgenti in una certa direzione, per ottenere un maggiore controllo e chiarezza del suono prodotto.

Gli array di altoparlanti convenzionali si basano sulla produzione del suono attraverso il movimento guidato di qualche oggetto, come un cono di altoparlante. Il nuovo studio, però, pionieri delle serie di altoparlanti che producono il suono interamente tramite il calore:i termofoni.

Sebbene i termofoni esistano da più di 100 anni, loro hanno, fino ad ora, aveva un'applicazione reale limitata. Però, hanno una serie di vantaggi rispetto alle loro controparti meccaniche, tra cui l'assenza di parti mobili e la capacità di essere prodotti in serie da poco costoso, materiali sostenibili.

In modo cruciale, possono anche essere resi trasparenti e flessibili, il che è auspicabile per la nuova ondata di tecnologie flessibili in produzione.

Per lo studio, i ricercatori hanno scoperto che, quando combinato in un array, i termofoni sono in grado di riprodurre lo stesso controllo sui campi sonori degli array tradizionali.

Però, fanno molto di più di questo:poiché sono guidati da correnti elettriche, il suono che producono rispecchia il sottile movimento dei portatori di corrente mentre fluiscono attraverso il dispositivo e, di conseguenza, creano un campo sonoro molto più ricco rispetto agli array tradizionali.

I ricercatori suggeriscono che lo studio apre una strada per semplificare radicalmente la progettazione degli array, dimostrando che con la tecnologia dei termofoni, è possibile creare un array completamente controllato da nient'altro che una sottile pellicola metallica attaccata ad alcuni fili metallici.

David Tatnell, autore principale dello studio e un dottorato di ricerca. I ricercatori dell'EPSRC Center for Doctoral Training in Metamaterials hanno affermato:"L'utilizzo del calore per produrre il suono è un punto di svolta in quanto ci consente di rendere gli array di altoparlanti più piccoli che mai. Questo, oltre alla capacità di rendere i diffusori flessibili e trasparenti, ha molte interessanti potenziali applicazioni, come i sistemi di feedback tattile negli smartphone e altri dispositivi indossabili."

"Accoppiamento e confinamento di corrente in phased array termoacustici" è pubblicato in Progressi scientifici il 1 luglio 2020.