Если Институт печати и медиа-технологий Хемницкого технологического университета добьется своего, многие громкоговорители будущего будут не только тонкими, как бумага, но и будут впечатляюще звучать.
Это реальность в лабораториях исследователей Хемница, которые еще в 2015 году разработали T-Book, получившую множество наград — широкоформатную иллюстрированную книгу, оснащенную печатной электроникой. Если перевернуть страницу, он начинает звучать через динамик, незаметно расположенный внутри листа бумаги. «T-Book была и остается вехой в развитии печатной электроники, но разработка продолжается все время», — говорит профессор д-р Арвед К. Хюблер, под руководством которого эта технологическая тенденция, которая становится все более важной во всем мире, продвигается вперед более 20 лет.
От производства отдельных листов до печати с рулона на рулон
Пять лет назад звучные бумажные громкоговорители из Хемница все еще производились в полуавтоматическом процессе производства отдельных листов. В этом процессе обычная бумага или фольга печатаются с двумя слоями проводящего органического полимера в качестве электродов. Между ними в качестве активного элемента зажат пьезоэлектрический слой, который заставляет бумагу или пленку вибрировать. Громкий и чистый звук создается вытеснением воздуха. На двух сторонах бумаги для динамиков можно печатать в цвете. Поскольку это было возможно только для отдельных листов ограниченного формата, эффективность этого относительно медленного производственного процесса очень низкая. Вот почему с мая 2017 года исследователи из Института печати и медиа-технологий ищут новый путь к экономичному массовому производству.
Таким образом, целью их последнего проекта — рулонной печатной бумаги для громкоговорителей (сокращенно T-Paper) — было преобразовать производство листов в производство рулонов. «Исследователи из области технологий печати , химии, физики, акустики, электротехники.«Экономики шести стран разработали непрерывное, высокопроизводительное и надежное рулонное производство перегородок для громкоговорителей», — сообщает руководитель проекта Георг К. Шмидт. Они не только использовали для этого процесс рулонной печати (R2R), но и они также разработали поточные технологии для других этапов процесса, таких как ламинирование функциональных слоев. «Это позволяет встраивать электронику в бумагу — невидимо и защищать», — говорит Хюблер. Кроме того, по его словам, линейная поляризация слоев пьезоэлектрического полимера имеет была достигнута впервые, и возможен полный оперативный мониторинг печатных функциональных слоев.Окончательные результаты проекта были опубликованы в известном журнале Advanced Materials в январе 2021 года.
Длинные и легкие бумажные полотна для громкоговорителей для музеев, рекламной индустрии и Индустрии 4.0
В проекте T-Paper потенциал бумаги для громкоговорителей был расширен на другие области применения. Например, громкоговорители длиной в метр теперь могут изготавливаться в форме полотна или круга (Т-образное кольцо). «В нашем прототипе T-RING почти четырехметровая дорожка с 56 отдельными громкоговорителями была соединена в семь сегментов и сформирована в круг, что сделало возможной установку объемного звука на 360 °», — говорит Шмидт. Дорожка динамика, включая печатную схему, весит всего 150 грамм и на 90 процентов состоит из обычной бумаги, на которую можно наносить цветную печать с обеих сторон. «Это означает, что недорогие информационно-развлекательные решения теперь доступны в музеях, на выставках и, например, в рекламной индустрии. В общественных зданиях. Например, возможно очень однородное звукоусиление на длинных участках, таких как коридоры. Но сама технология процессов может стать интересной и для других областей, таких как производство поточных систем измерения для Индустрии 4.0 », — говорит руководитель проекта, глядя в будущее.