하버드 대학의 연구자들이 독특한 메카니즘으로 작동하는 투명 스피커를 선보였습니다. 신축성 있는 투명 소재로 만든 스피커는 음질등의 문제를 해결해야 하는 과제는 있겠지만 스피커 디자인의 혁신을 가져올 수 있으며 반드시 스피커가 아니더라도 여러가지 전자 기기 (예를 들어 스마트폰이나 웨어러블 컴퓨터, 진동이 필요한 전자기기등 ) 에 응용될 가능성이 있습니다. 왜냐하면 전기적 힘을 부드러운 소재 위에서 수축력으로 바꿀 수 있기 때문입니다. 따라서 소프트 로봇이나 적응 광학, 바이오 메디컬 기기등 (예를 들어 인공 근육) 여러 분야에 적용 역시 기대된다고 하버드 대학측은 밝혔습니다.
하버드 대학의 공학 및 응용과학 학부 (Harvard School of Engineering and Applied Sciences (SEAS)) 의 선정윤 (Jeong-Yun Sun, postdoctoral fellow : 이름으로 보건대 아마도 한국분이 맞는 것 같아서 이렇게 번역. 아마 맞겠죠 ) 과 크리스토퍼 케플링거 (Christoph Keplinger, a postdoctoral fellow at Harvard SEAS and in the Department of Chemistry and Chemical Biology) 는 최신호 Science 에 발표한 논문에서 그들의 이온 전도체 (ionic conductor) 를 이용한 투명 스피커를 공개했습니다.
(선정윤 (좌측) 과 크리스토프 켈링거 (우측) 가 그들이 개발한 투명 이온 스피커를 들고 서 있음. 이 스피커는 탄성이 있어 고무처럼 늘어날 수 있습니다. Jeong-Yun Sun (left) and Christoph Keplinger (right), Harvard University, demonstrate their transparent ionic speaker. It uses a signal conducted by ions, rather than electrons, to vibrate a rubber membrane. Credit: Eliza Grinnell)
(시연 동영상. 음악은 후반부에 )
이 투명하고 잡아당기면 늘어나는 스피커의 원리는 이렇습니다. 절연체 역할을 하는 투명한 고무층이 가운데 있고, 두개의 전도체 겔이 다시 가운데 층을 둘러싸고 있습니다. (그리고 역시 투명한 외피가 있는 것으로 보임) 이들이 만든 이온 겔은 외부에서 전기를 받으면 팽창하고 전기가 끊기면 다시 탄성에 의해 돌아오게 됩니다.
(To make the speaker, a membrane of transparent, insulating rubber is sandwiched between two layers of transparent, conductive gel. The electrical connection to the power source is established outside of the active region of the device, where it does not need to be transparent. Credit: Christoph Keplinger, Jeong-Yun Sun)
이들의 만든 이온 전도체 겔은 투명함과 더불어 기존의 금속 재질에 비해 가볍고 다양한 형태로 제조할 수 있기 때문에 내구성, 신뢰성, 가격등의 문제가 해결된다면 여러 분야에 응용이 가능할 것으로 기대할 수 있을 것 같습니다. 투명하고 잡아당기는 스피커는 그 예시 중 하나인데, 시험삼아 제작한 투명 스피커의 경우 20 Hz 에서 20 KHz 의 주파수를 낼 수 있다고 합니다.
상당히 흥미로운 방법 같은데 물론 실용화에는 시간이 많이 걸리겠지만 스피커 이외에도 다양한 분야에 응용될 가능성이 있어 보입니다.
참고
Journal Reference:
- C. Keplinger, J.-Y. Sun, C. C. Foo, P. Rothemund, G. M. Whitesides, Z. Suo. Stretchable, Transparent, Ionic Conductors. Science, 2013; 341 (6149): 984 DOI:10.1126/science.1240228
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