Cairan "ajaib" Steve Papell: dari proyek NASA hingga speaker berpendingin cairan

Di antara penemuan yang digunakan dalam electroacoustics modern, yang menarik adalah cairan feromagnetik. Hari ini di YouTube Anda dapat melihat banyak trik indah dengan penggunaannya, tetapi itu tidak penting. Penampilan cairan ini secara langsung berkaitan dengan pengembangan teknologi ruang angkasa.


Terlepas dari asalnya, hari ini penemuan ini digunakan pada perangkat yang cukup duniawi, mulai dari hard drive hingga komputer cair dan jam tangan yang sangat aneh yang telah ditulis tentang GT. Cairan dalam permintaan elektronik, teknik, kedokteran, pertahanan dan sejumlah bidang lainnya. Di bawah potongan, saya akan memberi tahu Anda bagaimana penemuan ini muncul untuk ruang, bagaimana ia digunakan dalam electroacoustics, dan apa jenis kontroversi yang ada di antara para pecinta audio di sekitar penggunaannya.

Sejarah penciptaan dan penolakan penggunaan


Cairan feromagnetik diciptakan oleh ilmuwan Amerika Steve Papell lebih dari 50 tahun yang lalu. Pada saat itu, Papell bekerja sebagai insinyur di NASA dan terlibat dalam pengembangan mesin untuk pesawat ruang angkasa.


Steve Papell dan Cairan Feromagnetik

Pengembang menghadapi masalah - perlu menciptakan sistem yang akan memaksa bahan bakar dari tangki untuk pindah ke lubang di mana pompa memompanya ke dalam ruang bakar. Jika kita berbicara tentang bahan bakar cair, maka dalam kondisi gravitasi nol, cairan bebas melayang di dalam tangki.

Untuk mengatasi masalah tersebut, ilmuwan memutuskan untuk menerapkan ide asli - untuk membuat bahan bakar magnet dengan mencampurkannya dengan beberapa massa dengan sifat magnetik. Dengan demikian, menggunakan magnet eksternal, akan dimungkinkan untuk dengan mudah mengontrol bahan bakar di tangki.

Untuk menerapkan mekanisme kontrol seperti itu, zat cair paling cocok. Setelah beberapa minggu percobaan, Papell menyajikan dunia dengan cairan feromagnetik. Untuk membuat cairannya, para ilmuwan menggunakan magnetit oksida besi ganda (Fe3O4), yang digiling dengan mencampurkannya dengan asam oleat dan kemudian menambahkan pelarut organik.

Setelah proses selesai, suspensi koloid diperoleh, yang mengandung suspensi partikel magnetit berukuran 0,1 - 0,2 mikron: partikel magnetit 5%, modifier 10%, pelarut 75% (misalnya, minyak). Molekul asam oleat digunakan sebagai pengubah yang tidak memungkinkan partikel oksida saling menempel.



Penemuan insinyur dipatenkan pada tahun 1965, US 3215572 A (Cairan magnetik viskositas rendah diperoleh oleh suspensi koloid partikel magnetik).

Penemuan Papell diterima dengan antusias oleh rekan-rekannya di komunitas ilmiah dan badan antariksa, dan membiarkan namanya tetap dalam sejarah fisika. Namun, terlepas dari minat itu, NASA tidak menggunakan idenya, terutama karena bahan bakar roket padat lebih disukai. Eksperimen lebih lanjut dengan cairan feromagnetik di NASA berkaitan dengan sistem stabilisasi pesawat ruang angkasa.

Cairan yang dibuat oleh Papell diperkirakan sebagai kontribusi yang sangat signifikan - dengan penemuan ini ia meletakkan dasar untuk salah satu cabang baru pengetahuan fisik - ferrohydrodynamics. Perkembangan lebih lanjut dan pengenalan cairan feromagnetik ke dalam praktik industri dipimpin oleh rekan NASA Papell, Ron Rosenzweig. Pekerjaan tersebut dilakukan di perusahaan AVCO, yang ditujukan untuk aplikasi komersial dari penemuan ini.


Ron Rosenzweig dan Cairan Feromagnetik

Speaker cairan


Sulit untuk mengatakan perusahaan mana yang pertama kali menggunakan cairan feromagnetik untuk produksi speaker. SONY menjadi produsen massal pertama penghasil suara dengan cairan feromagnetik, menggunakannya untuk membuat driver dan broadband frekuensi tinggi pada 2012. Hari ini, menurut www.czferro.com , lebih dari 300 juta penutur setahun diproduksi menggunakan ferrofluid.

Cairan ini digunakan untuk menghilangkan panas dari koil suara, dan juga bertindak sebagai peredam tambahan yang meredam resonansi palsu. Dalam desain saat ini, cairan feromagnetik ditahan di celah antara koil dan magnet karena pengaruh medan magnet, yang bertindak sebagai mesin cuci berpusat.



Dalam desain speaker klasik, washer, yang menyediakan pemusatan dan bantalan kumparan suara, secara langsung menghubungkannya (kumparan) ke diffuser. Penelitian di SONY telah menunjukkan bahwa desain tradisional memperkenalkan lebih banyak distorsi.



Faktanya adalah bahwa keping benar-benar bertindak sebagai difuser kedua dan, karenanya, menciptakan osilasi. Menghapus keping membatalkan efeknya pada reproduksi suara. Saat menggunakan cairan, dimungkinkan untuk mengurangi jarak antara koil dan diffuser, yang memungkinkan untuk meminimalkan kerugian selama transmisi getaran, untuk membuat speaker lebih datar dan kompak (dengan tetap mempertahankan level volume sebelumnya).



Cairan memberikan peningkatan volume 2 dB dan mengurangi konsumsi daya hingga 35%. Dengan demikian, desain meningkatkan efisiensi speaker, sambil memberikan redaman tambahan. Efek cairan, yang memungkinkan untuk meningkatkan redaman dan mengurangi resonansi dinamika seperti itu, sudah diselidiki di abad ke-21 aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.345854 .

Basah versus kering


Munculnya jenis speaker baru diharapkan dapat memancing reaksi di antara orang-orang yang tidak acuh pada peralatan audio. Seperti biasa, diskusi berkobar, di mana pendapat audiophiles, pecinta musik dan simpatisan lainnya dibagi.

Tradisionalis, setelah "mencoba" inovasi, mencatat penurunan karakteristik dinamis (dan terutama "mikrodinamik"). Para kritikus terutama sering mengandalkan sensasi subjektif ketika mendengarkan dan kredibilitas pengalaman ahli mereka dalam audio. Para pendukung inovasi mencatat penurunan distorsi, kesetiaan pemutaran yang lebih tinggi dan volume yang tinggi (mengingat ukuran speaker), dengan tidak adanya data objektif tentang mengapa cairan tersebut buruk.

Bahkan sampai pada titik bahwa beberapa "peneliti berani" mulai mengeluarkan cairan dari celah dan berbicara tentang "suara menjadi jauh lebih baik" (karena itu saya bosan mengomentari hal-hal seperti itu, sebagai fakta).



Seseorang juga berusaha keras untuk menumbuhkan stereotip bahwa speaker dengan cairan dipasang hanya pada peralatan anggaran, yang juga tidak benar .



Dengan maha karya logika tentang topik ini dari beberapa "pengalaman hidup bijak" penggemar sampel audio tahun 2012 dapat ditemukan di sini .

Untuk bagian saya, saya ingin mengingatkan mereka yang ingin mengeluarkan cairan dari speaker sistem audio, TV atau laptop mereka. Para insinyur pabrikan bukanlah orang-orang bodoh, dan jika mereka ingin menggunakan desain dengan mesin cuci, mereka akan melakukannya. Saya bukan ahli besar dalam "mikrodinamika", tetapi ada kemungkinan bahwa setiap perubahan dinamis saat menggunakan fluida akan berada dalam kisaran nilai yang dapat diabaikan (jika ada).

Ringkasan


Cairan feromagnetik adalah salah satu penemuan paling menarik dari abad terakhir, perkenalannya baru saja dimulai. Penggunaannya alih-alih sebagai mesin cuci berpusat adalah salah satu inovasi yang paling nyata dan signifikan dalam produksi penghasil emisi dinamis selama 10 tahun terakhir. Mungkin artikel itu akan tampak sepihak bagi seseorang, tetapi saya tidak dapat menemukan argumen yang berat yang mendukung fakta bahwa cairan itu “membahayakan suara” atau entah bagaimana merusaknya. Jika ada fakta seperti itu - bagikan dalam komentar. Tetapi untuk saat ini, menurut pendapat saya - ini secara eksklusif merupakan berkah.

Sebagai kesimpulan, saya sarankan menonton beberapa klip cantik yang menakjubkan dengan cairan feromagnetik.

Efek visual yang sibuk dan patung cairan feromagnetik:







Tonton:



Gambar yang digunakan:
www.czferro.com
www.sony.co.in
www.parts-express.com
www.hifinews.ru
www.samwha.com

Jeans

Katalog kami berisi berbagai sistem speaker kesetiaan tinggi .

Source: https://habr.com/ru/post/id410421/


All Articles