Verander elk dun oppervlak in een luidspreker of microfoon

Marysa van den Berg

2017-05-17 09:00:48

FENG

Nelson Sepulveda, associate professor of electrical and computer engineering pose with his FENG techonology on Wednesday April 5, 2017.

Wetenschappers hebben een flinterdun apparaatje ontwikkeld dat zowel een microfoon als een luidspreker zijn. En er komt geen batterij of stopcontact aan te pas.

Een Nederlandse vlag die tegelijkertijd het Wilhelmus afspeelt. Zou het dé gadget van de toekomst zijn voor vlaggenliefhebbers? Als het aan nanotechnologen van de Michigan State University (MSU) ligt kunnen we in de toekomst inderdaad elk dun oppervlak in een luidspreker veranderen. Of een microfoon, want het door hen ontwikkelde apparaatje van slechtst 100 micrometer kan beide zijn.

Geen accu of stopcontact

Eind vorig jaar demonstreerden het onderzoeksteam van MSU al de technologie. Het machientje, een ferroelectret nanogenerator (FENG), werd toen gebruikt om een toetsenbord, LCD-touchscreen en LED-lampjes van energie te voorzien. Slechts een veeg met een vinger activeerde het apparaatje; daarna werd de beweging van de vinger (de mechanische energie) omgezet in elektrische energie. Er kwam geen stroom uit een accu of stopcontact aan te pas.

De huidige doorbraak was toen de onderzoekers ontdekten dat een FENG ook het omgekeerde kan, namelijk: elektrische energie omzetten in mechanische energie. Dit maakt dat het high-tech apparaatje zowel een microfoon (geluidsgolven, ofwel mechanische energie, omgezet in elektrische energie) als luidspreker (elektrische energie omgezet in geluidsgolven) kan zijn.

Vlag speelt lijflied af

Het microfoon-effect werd getest door van een FENG een security patch te maken die stemherkenning gebruikt om de computer binnen te komen. De vrijwilligers die werden opgetrommeld bleken zo allemaal succesvol hun eigen computer te beschermen tegen buitenstaanders.

Het luidspreker-effect werd gedemonstreerd door 9 FENG’s in de vlag van de Michigan State Spartans te verwerken. Vervolgens werd de vlag aangesloten op een iPad en versterker. De vlag speelde vloeiend het lijflied van de sportvereniging af.

Uw cookieinstellingen laten het tonen van deze content niet toe. De volgende cookies zijn nodig: Marketing. Wijzig uw instellingen om deze content te zien.

Pratende krant

De FENG zelf bestaat uit diverse laagjes van milieuvriendelijke stoffen als zilver, polyimide en propyleen ferroelectret, gevuld met ionen en omhuld door silicium. Wanneer FENG wordt ingedrukt, bijvoorbeeld door geluidsgolven, leiden de tegengestelde ladingen tot productie van stroom. En andersom: door expansie van de lagen (door stroom) worden geluidsgolven gemaakt.

Volgens de onderzoekers kunnen we van de FENG-technologie in de toekomst nog meer verwachten. Als voorbeeld noemen ze een ‘pratende’ krant, bestaande uit pagina’s vol met microfoons en luidsprekers. Dat is nog eens interactief de krant lezen!

Bronnen: Nature Communications, MSU

Beeld: G.L. Kohuth







Podcast KIJK en luister via JUKE



Meer Filmpjes