Прорыв в печатной электронике: динамики печатают просто на рулоне бумаги

Ученые из Хемницкого технического университета в Германии много лет занимались работой над практически незаметными динамиками, которые попросту встраиваются в тонкие листы бумаги. Их последняя разработка совершила прорыв в уже существующей технологии. Они изобрели способ печати сплошных рулонов бумажных динамиков, основанный на традиционной технологии массовой печати. Такие рулонные динамики сворачиваются в большие кольца, чтобы обеспечить звуку объем. Технологию предлагается использовать в качестве основы для экономичной звуковой системы в помещениях — в музеях, на выставках, в театрах и т.д.

В основу разработки лег прорыв 2015 года — технология называлась T-Book. T-Book представляла собой иллюстрированную книгу со встроенной прямо в страницы электроникой. Динамики располагались буквально внутри страниц и они воспроизводили разные звуки, когда пользователь переворачивал страницу — получилась своего рода говорящая книга.

Страницы T-Book были созданы с помощью традиционного полуавтоматического процесса печати, который выпускал по одному листу. Эти листы состояли из двух слоев проводящего органического полимера, выступающих в роли электродов. Между ними был зажат пьезоэлектрический слой — он вызывал колебания в материале за счет приложенного переменного напряжения механической деформации и вибрации. Когда частота сигнала переменного тока находилась в диапазоне от 20 Гц до 20 кГц, генерировался слышимый звук. Изначально слои печатались на подложке шаг за шагом, но, благодаря новым разработкам, за последние три года ученые смогли интегрировать все электронные слои в специальную бумагу, на обеих сторонах которой можно печатать или писать все, что угодно. Электроника встроена в эту бумагу практически незаметно.

Теперь та же команда ученых обратила свое внимание на разработку T-Paper — сегментов такой бумаги для динамиков, которые можно печатать на рулонах, а не на отдельных листах по одному. T-Paper получили путем ламинирования функциональных слоев методом, известным как рулонная обработка, когда материалы наносятся в виде краски и покрытий на гибкую фольгу, выступающую в роли подложки.

Ученые изучили потенциал T-Paper, создав прототип кольцевого динамика, получившего название T-Ring. Устройство на 90% изготовлено из обычной бумаги, на которой можно печатать с обеих сторон в цвете, и весит всего 150 г.

В прототипе T-Ring при этом находится почти четырехметровая дорожка с 56 отдельными динамиками. Для ее создания разработчики соединили семь сегментов и сомкнули их в круг. Это, в свою очередь, позволило достигнуть объемного звука.

Такой тип динамиков из бумаги может найти свое применение в музеях и на выставках, а также в рекламной индустрии. К тому же, T-Paper не обязательно заключать в кольцо — длинные рулоны бумаги можно расположить по бокам коридоров для создания однородных звуковых систем.