Autoforum

/

Foto: MIT, tiskové materiály

Hudba v autě je pro leckoho důležitá, to je ale v tomto případě spíše druhotný potenciální benefit. Reproduktory dosud potřebovaly prostor a tím omezovaly možnosti využití z hlediska náhrady tlumicích materiálů. A přesně to nový vynález mění.

Reproduktory má většina lidí zafixované jako krabice, jejichž velikost odpovídá tomu, jaký zvuk dokážou vyluzovat. A čím větší tedy jsou, tím lépe. Dáno je to technologií, která po několik dekád zůstávala prakticky neměnná. Základem byla tedy vždy cívka, která vytvořila magnetické pole, jenž hýbalo membránou reproduktoru, což pro změnu rozpohybovalo vzduch nad ní. Výsledkem pak byl jednoduše řečeno zvuk, který naše uši zaznamenaly, tedy za předpokladu, že se jednotlivé vlny pohybovaly ve frekvenci 16 Hz až 20 kHz.

V posledních letech nicméně i reproduktory prošly razantním vývojem, kdy na velikosti prakticky již nezáleží. Vědci Massachusettského technologického institutu se nicméně rozhodli zajít ještě dále než kdokoliv jiný. Začali totiž pracovat na reproduktoru, který je tenčí než list papíru. Nyní se ohlásili s výsledky dosavadního vývoje, které berou dech. Reproduktory jsou totiž dnes využívány nejen klasicky k poslechu hudby, ale zejména u aut stále častěji jako náhrada tlumicího materiálu tím, že opačnou frekvencí potírají slyšitelnost různých nežádoucích hluků či pazvuků. Je to lehčí a levnější než některé projevy auta fyzicky utlumit, právě zde je ale velikost značně limitující.

Než se ovšem dostaneme k samotnému využití, je třeba popsat, jakým způsobem se experti z MIT k přelomovému objevu dostali. Na rozdíl od výše popsaného principu totiž použili tenký plát plastu, do kterého byly laserem vyříznuty malé díry. Následně došlo k potažení spodní části tohoto „panelu“ tenkou vrstvou piezoelektrického materiálu zvaného PVDF. Poté bylo nad oběma pláty vytvořeno vakuum, zatímco vespod byl vzduch ohřát na 80 stupňů Celsia.

Tímto způsobem došlo na protlačení PDVF skrze ony díry, nad kterými se objevily kupole. Právě ony jsou do jisté míry miniaturními reproduktory, neboť ve chvíli, kdy je do nich vpuštěn elektrický proud, dojde na jejich vibrace. Experti z MIT přitom vršek „panelu“ potáhli další vrstvou plastu, která umožnila, aby kupole měly dostatek prostoru a zároveň byly ochráněny. Celý reproduktor má tak pouhých 15 mikronů na tloušťku, což odpovídá jedné šestině lidského vlasu.

S ohledem na miniaturní rozměry není překvapivé, že reproduktor má velmi malý odběr elektrické energie, přičemž na jeden metr čtverečný postačí pouhých 100 miliwattů. Aby přitom konvenční reproduktor dosáhl stejného hudebního výkonu, potřeboval by 1 watt. Reproduktory přitom při frekvenci 1 kHz dokážou vyprodukovat až 66 decibelů, při 10 kHz pak dokonce 86 dB. Sluchový práh člověka přitom startuje u 0 dB, zatímco 130 dB je prahem bolesti.

Každý reproduktor nicméně dokáže vyprodukovat pouze jediný tón, zapotřebí jsou jich proto tisíce. Právě z toho důvodu je možné vyrobit je v podobě výplní interiérů aut, kterých budou vnitřky aut doslova plné. Interiér se tak může proměnit v jeden obří reproduktor, který se ovšem dokáže i působit na opačné frekvenci, a tedy zabránit vnímání rozličného hluku. Je to téměř nevyhnutelná budoucnost.

Technologie objevená vědci z MIT je tedy velmi slibná i proto, že přeměnit v obří reproduktor by dokázala třeba elektromobil, který by následně dokázal lépe varovat chodce. Kdy a v jaké formě se ovšem objeví na trhu, zatím nebylo upřesněno. Jelikož je ale celý projekt zčásti financován Fordem, dá se předpokládat, že modely modrého oválu budou prvními na řadě. Následovat by pak díky uzavřené spolupráci mohl i koncern VW.

Zdroj: MIT

Petr Prokopec