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Forschung: Graphen-Mikrofon hört besser als herkömmliche Mikrofone

Eine neue Mikrofon-Technik, die Forscher der Universität Belgrad entwickelt haben, ist 32 Mal empfindlicher als herkömmliche Mikrofone.

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Forschung: Graphen-Mikrofon hört besser als herkömmliche Mikrofone

Forscher der Universität Belgrad haben eine neue Mikrofon-Technik vorgestellt, bei der statt Nickel Graphen eingesetzt wird. Das erläutern sie In ihrem Aufsatz "Multilayer Graphene Condenser Microphone", der im serbischen Magazin 2D Materials veröffentlicht wurde.

Graphen ist eine Modifikation von Kohlenstoff mit zweidimensionaler Struktur. Jedes Kohlenstoffatom ist hierbei in einem 120-Grad-Winkel von drei weiteren Kohlenstoffatomen umgeben. Daraus ergibt sich ein bienenwabenförmiges Muster. Graphen ist leicht, flexibel und hat dabei eine hohe mechanische Stärke, erklärt Forscher Marko Spasenovic gegenüber dem Engineering and Technology Magazine. Mit diesen Eigenschaften habe sich Graphen für die Verwendung als akustische Membran angeboten.

Im Rahmen ihrer Arbeit haben die Forscher eine Mikrofon-Membran aus 60 Schichten Graphen entworfen. In einem Test konnte das Mikrofon Geräusche mit einer Frequenz von bis zu 11 kHz aufnehmen. Im Anschluss wurde ein virtuelles Mikrofon mit 300 Schichten Graphen simuliert. Die verbesserte Version konnte sogar Geräusche in Ultraschall-Frequenzen von bis zu 1 MHz wahrnehmen. Laut den Forschern könnte die Technik genutzt werden, um Töne aufzunehmen, die das menschliche Ohr nicht mehr wahrnimmt. Dessen Obergrenze liegt bei 20 KHz.

Bei der Herstellung haben die Forscher Graphen in 60 Schichten auf eine Nickel-Folie aufgetragen und diese am Ende entfernt. Die so entstandene Graphen-Folie wurde dann als Membran in ein herkömmliches Mikrofon eingesetzt. Was im Labor funktioniert, wirft bei der Massenproduktion jedoch Probleme auf. Die Herstellung von großen Graphen-Bögen ist aktuell noch sehr teuer. Wann und ob es das Graphen-Mikrofon zur Marktreife schaffen wird, bleibt also abzuwarten. (axk)

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