美國科學(xué)家日前以石墨烯為材料，制造出質(zhì)量輕薄的超聲波發(fā)射器和接收器。這套系統(tǒng)使人類具有了類似蝙蝠的能力，即利用聲音精確感知和測量身體周圍事物的距離和運動速度。

蝙蝠和某些海洋動物能夠利用高頻率的聲音進(jìn)行回聲定位或信息交流。它們能通過口腔或鼻腔把從喉部產(chǎn)生的超聲波發(fā)射出去，利用折回的聲波來定向，并判定附近物體的位置、大小以及是否在移動。但受生理條件和技術(shù)限制，人類還未能充分利用該項技能。人類能夠聽到頻率在20至20000赫茲范圍內(nèi)的聲音，而蝙蝠所能聽到的聲音頻率范圍則在9000至20萬赫茲。

據(jù)加州大學(xué)伯克利分校官方網(wǎng)站7日報道，該校物理學(xué)家亞歷克斯·塞特爾用單層石墨烯作為震動膜，制備出了能夠大幅擴(kuò)展人類聽覺能力的系統(tǒng)。這套系統(tǒng)包括超聲波發(fā)射器和接收器兩部分，其接收器能夠感知的聲音頻率范圍的下限遠(yuǎn)低于20赫茲，而其上限也超過50萬赫茲。研究人員利用這套系統(tǒng)，成功捕獲到蝙蝠鳴叫中那些對人類來說因為頻率太高而無法聽到的聲音，并將其轉(zhuǎn)換成人類能夠聽到的聲音。

該研究團(tuán)隊成員周勤（音譯）說：“石墨烯薄膜具有非常寬泛的聲音頻率感知范圍，并且能夠產(chǎn)生劇烈的脈沖波動，可比傳統(tǒng)方法更精準(zhǔn)地測定距離。”

加州大學(xué)伯克利分校的蝙蝠專家米歇爾·亞爾采夫教授說，石墨烯能夠使研究者在非常寬泛的頻率之中感受到平穩(wěn)的聲音。這套系統(tǒng)對在高頻率波段下研究聽覺信號有重大意義，也使人類能夠?qū)︱鹚褂玫穆犛X脈沖進(jìn)行更詳細(xì)的研究。

塞特爾指出，高保真音響愛好者也會享受到石墨烯揚聲器和耳機(jī)帶來的愉悅。這一系統(tǒng)將為他們提供更為舒適的聽覺享受。而隨著石墨烯技術(shù)的發(fā)展，制造更多以石墨烯為材料的設(shè)備將變得輕而易舉。（來源：科技日報 李文龍）

論文鏈接：Graphene electrostatic microphone and ultrasonic radio