海豚说了什么？用石墨烯麦克风就能听到

编辑部小王的家里有一只纯种北京犬，每当夜晚出去遛狗的时候，北京犬的总会在指定的位置站起来四处张望，然后开始吼叫。这只北京犬似乎听到了什么。小王很不理解，又无能为力，他没有有察觉到任何的异常。

问过专业人士，小王才知道，每天遛狗的那个位置有超声波存在，依靠人类的听觉能力毫无办法。

人们对着麦克风说话。实际上，麦克风其功能和人耳类似，是一种收音的设备。如果有了更好的麦克风接收人类听觉以外的声波信号，经过慢放处理，就能让人知道狗听到了什么。

加州大学伯克利分校的科研人员用石墨烯制成了新式的超声波麦克风，全新麦克风的出现有望打破这样的僵局，解决小王的困惑。

研究者已经将文章发表到了《PNAS》上，其中提到了在麦克风中，用石墨烯来替代传统的聚合物制成的麦克风振膜。研究者使用这个石墨烯增强的麦克风，制成了可用于接收超声波无线电的设备。

「海洋哺乳动物和蝙蝠使用超声波进行回声定位和沟通，虽然人们早就知道了原理，但是依我看来，现有的技术并不能发挥超声波真正的能力。」加州大学伯克利分校的物理学家亚历克斯·泽特尔（Alex Zettl）说，「到目前为止，我们还没有很好的宽频超声发射和接收设备，这个新的麦克风给我们带来了很大的希望。」

单层原子厚的石墨烯很薄，重量轻，强度好，因此它对振动极为敏感。基于石墨烯制成的麦克风的听觉范围除了能覆盖人类的听觉范围（从 20Hz 到 20kHz），还能检测到高达 500kHz 频率的声音，然而一只蝙蝠的听力范围只在 9kHz-200kHz。为了证明这个麦克风真实有效，泽特尔和同事们还将蝙蝠的声音录制了下来。

除了获取蝙蝠的声音，研究者还发现，石墨烯增强麦克风不会衰减任何频带的声音，这个特性对声学厂商来说意义巨大。换句话说石墨烯麦克风的转换效率更高。目前常规的麦克风转换效率只有 8% 左右，而石墨烯麦克风可以达到 99%。泽尔特预测，未来手机等无线设备的信号不再使用电磁波来传输，而会转而使用超声波来传输。

而加州大学洛杉矶分校的蝙蝠专家 Michael Yartsev 说：「新的麦克风可以接收更高的频率，这对于蝙蝠的研究也有非常大的作用，我们可以对蝙蝠的听觉脉冲做更好的分析。」

更引人注意的是，这个产品生产非常简单，「以前有很多人都在谈论怎么生产石墨烯相关的产品，他们只是说说而已。」泽特尔说，「我们不是的，麦克风和扬声器是最容易将石墨烯商业化的产品，因为我们已经想出办法了。」

当然，该项目受到了美国能源署，海军研究办公室和美国国家科学基金会等多方的投资。无论从自然科学、军事、还是民用等领域来看，石墨烯麦克风都有巨大的潜力。

在不久的将来，借助超声波麦克风，小王也能理解北京犬的一举一动了。