Graphene in loudspeaker membranes
Syfte och mål
Ett idealiskt högtalarmembran skulle vara styvt och kapabelt att effektivt avleda högtalarens överskridande värme. För närvarande är så inte fallet, vilket begränsar högtalarnas prestanda även de mest avancerade modellerna. En cellulosa-grafenkomposit, genom att kapitalisera på materialets inneboende egenskaper, skulle i bästa fall erbjuda rätt teknik. För att demonstrera detta planerar vi att använda ett kommersiellt pappershögtalarmembran modifierat med kompositmaterialet. På så sätt kan vi ändra storleken på papperskeglar från små 20 mm (diskanthögtalare) upp till 460 mm (18″ woofers) med samma teknik, samtidigt som det ger möjlighet att minska distorsionen.
Eftersom pappersmembran högtalare fortfarande används i de flesta ljudsystem runt om i världen hoppas vi kunna förbättra prestandan med en faktor 10. Bara med början i high-end-sektorn skulle vi visa konceptet för ytterligare generalisering.
Projektet kommer att involvera tre huvudpartners. Transient Design Sweden kommer att erbjuda expertis inom ljudrelaterad teknik och högtalar-benchmarking. Chalmers Industriteknik kommer att tillhandahålla allmän kunskap om grafen och kommer att undersöka IP-frågor samt andra kommersiella aspekter och spridning. Applied Chemistry på Chalmers kommer att bidra med kompetens inom formulering, särskilt cellulosabaserad.
Genomförande
”Proof of concept” kommer att utföras genom att belägga ett membran med en formulering av grafenblandningen. Effekten av beläggningen kommer att bedömas i form av kriterier som minskning av distorsion bland annat. Effekter som beläggningstjocklek och densitet kommer att utvärderas.
Effekter och resultat
Projektet syftade till att undersöka den potentiella användningen av grafen i tillverkningen av högtalarmembran, mot high-end-sektorn. För att underlätta införandet av grafen i membranen har kompositytbeläggningar gjorda av nanocellulosa och grafen framställts och applicerats på traditionella papperskoner.
Papperskonerna har testats och appliceringen av ett tunt skikt av sådana beläggningar, vilket tillför mindre än 5 viktprocent till konmassan, har visat sig förbättra membranens mekaniska egenskaper avsevärt, vilket motsvarar de mest krävande HiFi-förväntningarna. Sedan har projektet fokuserat på att rekrytera nya partners, nationellt och internationellt, och resultaten har skapat intresse bland de finaste hårdvaruproducenterna, som vanligtvis handlar om mycket avancerad utrustning som diamantbaserade högtalare.
