Am Massachusetts Institute of Technology (MIT) gelang es, einen Lautsprecher zu entwickeln, der dünner als ein Blatt Papier ist und dennoch Audio ohne Verzerrung wiedergeben kann. Damit das funktioniert, setzte das Forschungsteam piezoelektrisches Material ein. Lautsprecher auf Basis dieses Prinzips existieren schon länger. Sie müssen im Normalfall aber freistehend verwendet werden und benötigen Platz zum Schwingen.

Lautsprecherfolie aus Kunststoff

Bei der Neuentwicklung ging es darum, eine Lautsprecherfolie zu erschaffen, die auch auf festem Untergrund, wie etwa einer Zimmerwand, angebracht werden kann. Dafür setzte das Forschungsteam auf einen thermoplastischen Kunststoff namens Polyvinylidenfluorid (PVDF). Winzige kuppelartige Ausbuchtungen, die vibrieren können, sorgen dafür, dass die Luft in der Umgebung in Bewegung versetzt und dadurch Schall erzeugt wird.

Als Trägermaterial für die Lautsprecherfolie dient ein PET-Kunststoff, der per Laser mit winzigen Löchern durchsetzt wurde. Die beiden Materialien werden übereinandergelegt. Durch ein künstlich erzeugtes Vakuum wird die zuvor erwärmte PVDF-Schicht in die Löcher gezogen und bildet so die bereits erwähnten Kuppeln. Sie sind nur 15 Mikrometer groß und schwingen um einen halben Mikrometer.

Audiotapete für Flugzeuge und Züge

Die Lautsprecherschicht ist besonders energiesparend. Die Leistungsaufnahme pro Quadratmeter beträgt 100 Milliwatt. Neben der Möglichkeit, das Material großflächig auf feste Untergründe aufzutragen, wird der Produktionsprozess als "einfach und unkompliziert" beschreiben. Das Forschungsteam ist überzeugt, dass der Lautsprecher künftig wie eine Tapete in großen Rollbahnen hergestellt werden könnte.

Eine interessante Anwendungsoption ist allerdings nicht die Beschallung von Innenräumen mit Musik oder entspannenden Geräuschen, sondern eine Lärmunterdrückung. Vielmehr könnte das Material etwa zur Verkleidung von Flugzeugen oder Zügen zur aktiven Schallunterdrückung eingesetzt werden, so wie man das von Kopfhörern bereits kennt. Entsprechende Schallwellen mit einer entgegengesetzten Phase werden dabei eingesetzt, um die der Lärmquelle aufzuheben und so eine künstliche Geräuschunterdrückung zu erreichen. (step, 29.04.2022)