Forskare har utvecklat en grafenbaserad mikrofon som är nästan 32 gånger känsligare än mikrofoner av standard nickelbaserad konstruktion.

Forskarna, baserad på universitetet i Belgrad, Serbien, skapat ett vibrerande membran - den del av en kondensatormikrofon som omvandlar ljudet till en ström - från grafen, och kunde visa upp till 15 dB högre känslighet jämfört med en kommersiell mikrofon, vid frekvenser upp till 11 kHz.

Resultaten publiceras idag, 27 november 2015, i journalen 2D-material .

"Vi ville visa att grafen, även om ett relativt nytt material, har potential för verkliga tillämpningar" förklarar Marko Spasenovic, en författare till tidningen. "Med tanke på dess låga vikt, hög mekanisk styrka och flexibilitet, grafen ber bara om att användas som ett akustiskt membranmaterial."

Grafenmembranet, ca 60 lager tjocka, odlades på en nickelfolie med kemisk ångavsättning, för att säkerställa konsekvent kvalitet i alla prover.

Under membranproduktion, nickelfolien etsades bort och grafenmembranet placerades i samma hölje som en kommersiell mikrofon för jämförelse. Detta visade en 15 dB högre känslighet än den kommersiella mikrofonen.

Forskarna simulerade också ett 300-lagers tjockt grafenmembran, som visar potential för prestanda långt in i ultraljudsdelen av spektrumet.

"Mikrofonen fungerade så bra som vi hoppades att den skulle göra", tillägger Spasenovic. "Ett tjockare grafenmembran skulle teoretiskt kunna sträckas ytterligare, möjliggör ultraljudsprestanda, men tyvärr är vi bara inte riktigt där än experimentellt."

"I detta skede finns det flera hinder för att göra billig grafen, så vår mikrofon borde ses mer som ett proof of concept", avslutar Spasenovic. "Branschen arbetar hårt för att förbättra grafenproduktionen - så småningom borde detta innebära att vi har bättre mikrofoner till lägre kostnad."