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엑서터 대학(University of Exeter)의 연구진은 그래핀을 사용해서 복잡하고 제어 가능한 음성 신호를 생성할 수 있는 획기적인 방법을 개발했다. 이 기술은 손톱만한 칩 속에 스피커, 증폭기, 그래픽 이퀄라이저(graphic equaliser)를 결합시킬 수 있었다.기존의 스피커는 움직이는 코일 또는 멤브레인을 사용해서 공기를 앞뒤로 밀면서 기계적인 진동으로 소리를 생성한다. 이 혁신적인 새로운 기술은 움직이는 부분이 전혀 없다. 이 방법은 원자적으로 매우 얇은 물질인 그래핀 층을 교류 전류에 의해서 급격히 가열하고 냉각시킨다. 이런 열 변화는 공기를 팽창하고 수축시켜서 음파를 생성한다.열을 소리로 변환시키는 것은 새로운 연구는 아니지만, 이번 연구진은 간단한 프로세스를 이용해서 음성 주파수를 믹싱, 증폭, 균등화시킬 수 있다는 것을 최초로 증명했다. 이 모든 것은 밀리미터 크기의 장치에서 가능했다.열 음향(Thermoacoustics, 열을 소리로 변환)은 비효율적이어서 실용적이지 못하다고 알려졌다. 이번 연구진은 그래핀을 통해서 전류를 제어함으로써 음성을 생성할 수 있고 볼륨을 변경시킬 수 있으며 각 주파수를 증폭시킬 수 있다는 것을 발견했다.놀라운 소재인 그래핀은 전 세계 오디오 및 통신 산업에 새로운 혁신을 불러올 수 있을 것이다. 특히 이 기술은 병원 및 기타 의료 시설의 초음파 이미징에 새로운 혁신을 불러올 수 있을 것이다. 즉, 이 음향기기는 간단하고 저렴하기 때문에 환자를 직접 모니터링하고 치료할 수 있는 지능형 붕대와 같이 사용할 수 있다.이 연구결과는 저널 Scientific Reports에 “Multi-frequency sound production and mixing in graphene” 라는 제목으로 게재되었다(DOI: 10.1038/s41598-017-01467-z). |
