Tunna, välljudande och miljövänliga. I högtalarna som utvecklas på KTH använder forskarna ett nytt material baserat på trämassa. Det öppnar upp för nyskapande teknik inom bland annat akustiska tillämpningar. I framtiden kan materialet även komma att användas som stötdämpning för tåg och bilar.

Test av högtalarprototyp

Bara fantasin sätter gränser för vad det nya materialet, magnetisk cellulosagel, skulle kunna användas till. Materialet har utvecklats av KTH-doktorander som forskar på nya material från svenska skogar. De är handledda av Richard Olsson och Lars Berglund, båda forskare inom kemivetenskap samt Valter Ström, forskare inom teknisk materialfysik. I ett pilotprojekt har teamet utvecklat ett membran med akustisk funktion som kan användas till högtalare.
– Vi vill med denna första prototyp se hur cellulosa kan få nya tillämpningar, säger Richard Olsson universitetslektor i fiber och polymerteknologi. Han och forskningskollegorna har patenterat den magnetiska cellulosagelen som de nu skapar högtalare av.
Tekniken i högtalarna skapas genom att magnetiska nanopartiklar fästs vid så kallade cellulosa-nanofibriller. Cellulosan kommer från förnybar trämassa och involverar miljövänlig vattenkemi. Gelen gjuts till ett membran som sedan får torka. Membranformens styrka är att den har en snabb reaktionsförmåga. I det akustiska sammanhanget ger det en hög precision i ljudåtergivningen.

Ingen separat magnet
Högtalarmembranets rörelse skapar ljudvågorna och drivs normalt sett av en spole som är fäst vid membranet. Spolen sitter i ett kraftigt magnetfält.
KTH-högtalarna fungerar annorlunda. De magnetiska partiklarna är en del av själva membranet. Det gör att högtalarna inte behöver ha en separat och skrymmande magnet. Även KTH-högtalaren har en spole, men den har inte direktkontakt med membranet som därför bara flyttar den luft som skapar ljudet. Alla komponenter kan göras små.
– Vad vi känner till är det här det första rapporterade magnetiska högtalarmembranet. Ljudkvaliteten är minst lika bra som i vanliga högtalare. Möjligen är den bättre tack vare den jämna fördelningen av krafter som skapas i membranet.
Vad är nästa steg? Som ett parallellt projekt till akustisk användning skall det patenterade materialet prövas på nya teknikområden.
– Vi vill titta på tillämpningar för materialet som styrs via magnetfält. Det kan till exempel vara en form av aktiv stötdämpning för bilar och tåg. Det skulle också kunna handla om teknik där man släcker ut störande ljud.
Forskningen inom material från den svenska skogen sker bland annat vid Wallenberg Wood Science Center (WWSC), ett center som KTH och Chalmers står bakom. Doktoranderna är Sylvain Gallan, Richard Andersson och Michaela Salajkova.

Högtalaren innehåller ett fåtal komponenter

Filed under: SvenskTeknik