Немецкий стартап Arioso Systems — дочернее предприятие Института фотонных микросистем им. Фраунгофера — показал первый в своем роде микродинамик, изготовленный исключительно из кремния. Новая система гораздо меньше классических устройств для воспроизведения звука и потребляет в разы меньше энергии. Авторы уверены, такие микродинамики пригодятся при разработке наушников с функциями для мгновенного языкового перевода, управления голосовыми помощниками и мониторинга показателей здоровья.

Как сообщает New Atlas, новая технология — это миниатюрный динамик с наноскопическим электростатическим приводом (NED). Его площадь составляет от 10 до 20 квадратных миллиметров, а весь корпус выполнен из кремния — в отличие от обычных наушников, новое устройство не содержит мембран или магнитов. Внутри динамика располагается массив гибких лучей, длина каждого из них достигает всего 20 микрометров.

Система полагается на новый принцип энергоэффективного преобразования звука. Когда на устройство подается напряжение от аудиосигнала, лучи внутри начинают изгибаться и соприкасаться друг с другом. Таким образом устройство вытесняет воздух через небольшие отверстия в верхней и нижней части корпуса и вызывает колебания давления внутри уха, которые воспринимаются как звук.

«Пластинчатые изгибающиеся лучи движутся навстречу друг другу и выталкивают воздух вверх и вниз, вызывая слышимые колебания давления в ухе. В результате звук в барабанной перепонке перемещается напрямую, как с помощью воздушного насоса», — объяснил финансовый директор Arioso Systems Ян Блохвиц-Нимот.

В Arioso Systems рассматривают множество сценариев применения своей технологии. Инженеры заявили, что в первую очередь их микродинамик способен переизобрести подход к проектированию и производству беспроводных наушников. Самые крупные компоненты в современных аудиосистемах — это аккумулятор и сам динамик, которые нельзя уменьшить, не теряя в качестве звука или времени автономной работы. В то же время изобретение Arioso Systems позволит интегрировать «устройство воспроизведения» непосредственно в кремниевый чип, где оно будет занимать гораздо меньше места.

«Звук будет создаваться внутри кремниевого чипа. Тот факт, что в нем отсутствуют внешние движущиеся части, такие как мембраны, освобождает пространство и сокращает количество этапов при сборке в производственном процессе. Тонкие лучи внутри чипа перемещаются под действием электрического напряжения. Это обеспечивает уровень звукового давления около 120 дБ с оптимальным качеством звука на площади кристалла всего 10 мм²», — добавил гендиректор стартапа Герман Шенк.

Что касается менее стандартных подходов, то авторы предлагают использовать микродинамики в качестве устройств для управления смартфонами или мощных, но малогабаритных наушников. Например, это может быть незаметный слуховой аппарат с функцией перевода собеседника на другой язык в режиме реального времени или система для общения с голосовым помощником и оплаты покупок.

Arioso Systems уже закрыл раунд посевного финансирования на $2,92 млн и теперь готовится к новым испытаниям своей технологии. В течение двух-трех лет стартап рассчитывает перейти от создания лабораторных прототипов к экспериментальным образцам. Когда эффективность и надежность системы будет подтверждена, инженеры займутся вопросами коммерциализации.