Твёрдые электролиты, они же суперионные проводники, — это, вероятно, не совсем то, от чего вы ждёте воспроизведения звука… (кое-что мы об этом уже писали)

И тем не менее Кристоф Кеплингер (Christoph Keplinger) из Гарвардского университета (США) добился от этого материала столь странного применения.

Рис. 1. Вы просто подключаете стеклянную тарелку к компьютеру… (Здесь и ниже иллюстрации Christoph Keplinger, Jeong-Yun Sun, Eliza Grinnell).

Но зачем, ведь обычные колонки вроде бы справляются? Дело в том, что ионный проводник можно многократно сгибать и разгибать без потери функциональности и увеличения сопротивления, в то время как в привычной гибкой электронике даже хорошо работающая акустика при растягивании меняет сопротивление и невообразимо искажает звук.

Другой положительный момент: такие твёрдые электролиты могут быть прозрачными.

И всё-таки основной целью исследования были, разумеется, не аудиоколонки, а демонстрация возможности производства так называемых мягких машин на основе конструкционных материалов высокой биосовместимости (а именно таковы ионные проводники).

Их можно было бы использовать в качестве имплантатов, способных проводить электричество и тем самым в принципе взаимодействовать с нервной системой человека.

Для воспроизведения звука ионный проводник должен работать как с высоким напряжением, так и с высокой частотой сокращений — два критерия, которые ранее не удавалось вполне реализовать в проектах других исследователей. Обычно ионы, двигающиеся медленнее электронов, не кажутся хорошими кандидатами для работы с высоким напряжением — ионный проводник при этом может просто выгореть и разрушиться.

Используя резиновый слой как конденсатор, учёные сумели контролировать поступающий в твёрдый электролит ток и смогли обезопасить его от разрушения.

Рис. 2. Схема устройства прозрачных колонок на твёрдом электролите.

Важно и то, что материалы, из которых можно изготавливать протезы, манипуляторы для роботов и элементы адаптивной оптики сравнительно просты и недороги. В данном случае, к примеру, использовался обычный полиакриламидовый гель с солёной водой.