In transparante elektronica moet je niet de elektronen maar de ionen laten bewegen. Een volledig doorzichtige luidspreker waar muziek uit komt vormt het bewijs, schrijven Harvard-onderzoekers George Whitesides en Zhigang Suo in Science.

Hun luidspreker is een sandwich van twee 100 micrometer dikke lagen rekbare polyacrylamide-hydrogel, gevuld met zout water. Daartussen zit een laag transparante kunststof, die eveneens rekbaar is maar elektrisch isolerend. De onderzoekers gebruikten er een 1 mm dikke, dubbelzijdige plakfolie van 3M voor.

Aan de rand van elke hydrogel-laag plak je een elektrische aansluiting, die zelf niet rekbaar hoeft te zijn zolang hij maar smal genoeg is. Leg je tussen die aansluitingen een potentiaalverschil aan, dan zullen de Na^+- en Cl^--ionen in de hydrogel gaan migreren. Ze hopen zich met name op aan beide zijden van de kunststoflaag, en omdat ze elkaar aantrekken wordt die kunststof plat geknepen. Waarbij hij tevens naar de randen uitdijt, want het materiaal moet tenslotte érgens heen.

Neem je de spanning weg, dan veert het systeem heel snel weer terug naar de oorspronkelijke toestand. Zo snel zelfs, dat het een frequentie van 20 kHz nog kan volgen. Vandaar die luidspreker. Bovendien kan de sandwich een behoorlijk hoge werkspanning verdragen: de 3M-folie slaat bij 10 kV nog niet door, en de spanningsgradiënten in de prima geleidende hydrogel zijn dan nog te laag voor elektrochemische reacties die de boel zouden kunnen verpesten.

De auteurs suggereren dat je transparante luidsprekers op je ramen zou kunnen plakken als antigeluid-generatoren, om geluidsoverlast te verminderen. Maar je kunt bijvoorbeeld ook denken aan instelbare lenzen, en aan flexibele actuatoren voor medische implantaten.

bron: C&EN