بررسی اثر ترموآکوستیکی فیلم‌های نازک گرافن اکسید تولید شده به روش فیلتراسیون خلاء بر روی غشاء پلی ونیلیدین فلوراید

در این پژوهش اثر ترموآکوستیک فیلم‌های نازک اکسید گرافن که به روش فیلتراسیون خلاء بر روی غشاءهای متخلخل پلی ونیلیدین فلوراید (pvdf) تهیه شده‌اند، مورد مطالعه قرار گرفته است. به این منظور پس از آماده سازی، نمونه‌ها الکترود گذاری شدند و امپدانس الکتریکی آن‌ها اندازه‌گیری شد. صرف نظر از افت و خیزهای بسیار اندک تمام نمونه‌ها امپدانس مقاومتی خالص از خود نشان دادند. در ادامه سطح فشار آکوستیکی تولید شده توسط نمونه‌ها در اثر اعمال سیگنال الکتریکی متناوب به نمونه‌ها در بازه‌ی فرکانسی 150hz تا 20khz اندازه‌گیری شد. نتایج بیانگر آن است که با افزایش دامنه‌ی ولتاژ سیگنال ورودی، سطح فشار آکوستیکی حاصل از نمونه‌ها در بازه‌ی فرکانسی مورد آزمایش تقریبا به طور پیوسته افزایش می‌یابد. آنچنان که انتظار می‌رود در اثر پدیده‌ی ترموآکوستیک فرکانس سیگنال‌های آکوستیکی تولید شده دو برابر سیگنال تحریک الکتریکی می‌باشد. همچنین با توجه به ضخامت یکسان لایه‌ها سطح فشار آکوستیکی نمونه‌ها با کاهش مقاومت لایه‌ها و افزایش ولتاژ تحریک افزایش می‌یابد. مطالعه‌ی طیف فشار آکوستیکی همچنین بیانگر آن است که به ازای یک فرکانس تحریک الکتریکی ثابت طیف تابشی دارای دو بیشینه یکی در فرکانس برابر فرکانس تحریک و دیگری در فرکانس دوبرابر آن می‌باشد. این پدیده برای اولین بار است که گزارش می‌شود.

Investigation of the thermoacoustics effect of Graphene thin film synthesized by vacuum filtration on Polyvinylidene fluoride membrane

In this paper the thermosacoustic properties of graphene oxide thin film samples synthesized using the vacuum filtration method on the porous Polyvinylidene fluoride membranes have been investigated experimentally. To this end the electric impedance of the samples measured after mounting proper electrodes. In spite of minor fluctuation, the measured impedances are constant and pure resistive. In the following by applying AC voltage in the frequency range 150Hz20kHz, the radiated sound pressure level of the samples have been measured using the sound level meter. The results indicate that the frequency of the radiated sound waves is twice the frequency of the exciting voltage, as expected in the thermosacoustic effects. In addition it is found that the radiated sound pressure level of the samples increase monotonically by frequency and the exciting electric voltage and decreases by the resistance of the samples. Investigation of the sound pressure as function of the frequency represents an additional peak in the frequency of applied voltage.