Auriculares de grafeno, la nueva revolución del audio

Un altavoz (o en este caso unos auriculares) trabaja por la vibración de una membrana de papel (también conocido normalmente como un cono), creando ondas de presión en el aire que la rodea. Dependiendo de la frecuencia, se crean diferentes sonidos que pueden ir desde una canción cualquiera a aquellos que el humano no puede ni siquiera oír. Por lo general el ser humano puede escuchar frecuencias entre 20 Hz (tono muy bajo) y 20 KHz (muy alto), dependiendo estos extremos de la edad.

Para determinar la calidad de un altavoz se intenta que la respuesta en frecuencia sea plana, esto es que independientemente de si el tono es muy grave o muy agudo se escuche igual. Y es en este punto donde podemos diferenciar unos altavoces o auriculares de gama alta de unos mas bien pobres, en los de peor calidad notaremos como en las frecuencias extremas la calidad disminuirá notablemente hasta alcanzar una distorsión casi total cerca de los 20Hz o de los 20.000 hercios.

Y aquí es donde encontramos precisamente lo extraordinario de los auriculares que los científicos de Berkeley han logrado; las respuestas que se pueden conseguir con un diseño que ni siquiera está optimizado acústicamente son comparables a las de un producto de sonido profesional como los Sennheiser MX-400, que sin ser una gama alta dentro de la marca sí que son unos buenos auriculares con los que hacernos una idea de las propiedades del modelo.

Grafeno auriculares vs Sennheiser

Según los investigadores Zhou y Zettl el grafeno es el candidato ideal por su densidad de masa extremadamente pequeño, su elasticidad y por ser un excelente conductor eléctrico. El diafragma del modelo creado está hecho de una lámina de grafeno de unos 30 nm de espesor, alcanzando un total de 7 mm de ancho. Este diafragma se coloca entre dos electrodos de silicio, que recubiertos con dióxido de silicio evitan cualquier cortocircuito si el diafragma sufre un fuerte impulso. Mediante la aplicación de energía a los electrodos, se crea una fuerza electrostática, lo que hace que el diafragma vibre y cree el sonido. Al variar la electricidad y la frecuencia, se crean diferentes sonidos.

La baja masa del grafeno asegura una buena respuesta en las altas frecuencias, mientras que su alta resistencia permite al diafragma tener una respuesta para frecuencias bajas, ya que recordemos que la frecuencia son las oscilaciones que sufre el diafragma y una mayor resistencia lo mantendrá firme. El grafeno es extremadamente eficiente energéticamente hablando, y convierte fácilmente las oscilaciones del aire en sonido, y esto para los dispositivos móviles es tremendamente valuoso.

No es difícil ponernos a imaginar como el grafeno podrá ser utilizado en múltiples situaciones de nuestra vida cotidiana, y esperemos que dentro de poco esté disponible para comprar unos auriculares de grafeno, que fácilmente pueden convertirse en la opción mayoritaria del mercado. Una tecnología que ahora está en desarrollo pero que quizás dentro de unos años la veamos como algo imprescindible y común. Los costes deben continuar bajando y afortunadamente los investigadores aseguran que por métodos CVD es fácilmente escalable a productos que podamos probar fuera de laboratorio.

Estaremos atentos a todo lo que el grafeno pueda mostrarnos, de momento suena muy bien.

Fuente: arxiv.org/abs/1303.2391