TY - CONF A1 - Guderian, Matthias A1 - Daschewski, Maxim A1 - Prager, Jens A1 - Kreutzbruck, Marc A1 - Meyer-Plath, Asmus T1 - Optimized nanostructured carbon materials for airborne ultrasound generation T2 - Annual World Conference on Carbon 2012 T2 - Annual World Conference on Carbon 2012 CY - Kraków, Poland DA - 2012-06-17 PY - 2012 AN - OPUS4-26153 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Guderian, Matthias A1 - Daschewski, Maxim A1 - Harrer, Andrea A1 - Prager, Jens A1 - Kreutzbruck, Marc A1 - Mach, Reinhard A1 - Meyer-Plath, Asmus T1 - Carbon nanomaterials as broadband airborne ultrasound transducer T2 - Proceedings of the Annual World Conference on Carbon 2011 T2 - Proceedings of the Annual World Conference on Carbon 2011 CY - Shanghai, China DA - 2011-07-24 PY - 2011 AN - OPUS4-24233 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Harrer, Andrea A1 - Prager, Jens A1 - Kreutzbruck, Marc A1 - Guderian, Matthias A1 - Meyer-Plath, Asmus T1 - Erzeugung von Luftultraschall mit mikro- und nanostrukturierten Kohlenstoffmaterialien unter Ausnutzung des thermoakustischen Prinzips T2 - DAGA 2011 - 37. Jahrestagung für Akustik - Fortschritte der Akustik N2 - In diesem Beitrag wird ein neuartiger Ansatz zur Erzeugung von Luftultraschall vorgestellt, der auf dem thermoakustischen Prinzip beruht. Mikro- und nanostrukturierte Kohlenstoffmaterialien werden dabei mit einem harmonischen Wechselstrom gespeist und erfahren durch ohmsche Verluste eine Temperaturänderung, die sich auf das umgebende Fluid überträgt. Daraus resultieren Druckmodulationen, und es wird eine ausbreitungsfähige Schallwelle erzeugt. Dabei tritt Frequenzverdopplung gegenüber der Anregungsfrequenz auf. Es konnte gezeigt werden, dass der entscheidende Parameter für die Effizienz der Methode, d.h. für ein möglichst großes Verhältnis von Schalldruck zu eingebrachter Leistung, die Wärmekapazität pro Flächeneinheit ist. Da dieser Quotient für Kohlenstoffmaterialien sehr klein sein kann, erlaubt das thermoakustische Prinzip hier die effiziente Erzeugung von Luftultraschall. Schalldruckmessungen an verschiedenen Materialproben wurden bis 100 kHz mit einem Mikrofon durchgeführt, oberhalb von 100 kHz wurde eine laservibrometrische Schnellemessung eingesetzt. In experimentellen Untersuchungen wurde die Schallerzeugung in Abhängigkeit der Materialeigenschaften analysiert und systematisiert. Die experimentellen Ergebnisse wurden mit numerischen und analytischen Berechnungsergebnissen verglichen. T2 - DAGA 2011 - 37. Jahrestagung für Akustik - Fortschritte der Akustik CY - Düsseldorf, Germany DA - 21.03.2011 KW - Thermoakustisches Prinzip KW - Luftultraschall KW - Kohelnstoffmaterialien PY - 2011 SN - 978-3-939296-02-7 SP - 339 EP - 340 AN - OPUS4-25328 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Harrer, Andrea A1 - Daschewski, Maxim A1 - Prager, Jens A1 - Kreutzbruck, Marc A1 - Guderian, Matthias A1 - Meyer-Plath, Asmus T1 - Thermoacoustic generation of airborne ultrasound using carbon materials at the micro- and nanoscale JF - International journal of applied electromagnetics and mechanics N2 - The generation of airborne ultrasound is presented using the thermoacoustic principle applied to carbon materials at the micro- and nanoscale. Such materials are shown to be capable of emitting ultrasound when being fed by an alternating current. We tested the acoustic performance of carbon fibers, bucky papers and electrospun polyacrylonitrile-derived carbon nanofibers and determined the sound pressure for frequencies up to 350 kHz. A comparison between the experimental results and the theoretical prediction showed remarkable agreement for frequencies up to 150 kHz. Beyond 150 kHz, we found slight deviations from the expected sound pressure dependence on the square root of the frequency. KW - Thermoacoustic KW - Airborne ultrasound transducer KW - Sound pressure PY - 2012 DO - https://doi.org/10.3233/JAE-2012-1440 SN - 1383-5416 SN - 0925-2096 VL - 39 IS - 1-4 SP - 35 EP - 41 PB - IOS Press CY - Amsterdam, The Netherlands AN - OPUS4-26737 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Daschewski, Maxim A1 - Harrer, Andrea A1 - Prager, Jens A1 - Kreutzbruck, Marc A1 - Guderian, Matthias A1 - Meyer-Plath, Asmus ED - Linde, B. B. J. ED - Paczkowski, J. ED - Ponikwicki, N. T1 - Carbon nanomaterials as broadband airborne ultrasound transducer T2 - International congress on ultrasonics N2 - A method has been developed for the generation of airborne ultrasound using the thermoacoustic principle applied to carbon materials at the micro- and nanoscale. Such materials are shown to be capable to emitting the ultrasound. We tested the acoustic performance of electrospun polyacrylonitrile-derived carbon nanofibers tissues and determined the sound pressure for frequencies up to 350 kHz. The experimental results are compared to analytic calculations. T2 - International congress on ultrasonics CY - Gdansk, Poland DA - 2011-09-05 KW - Thermoacoustic KW - Airborne ultrasound transducer KW - Sound pressure PY - 2012 SN - 978-0-7354-1019-0 DO - https://doi.org/10.1063/1.3703262 SN - 0094-243X N1 - Serientitel: AIP conference proceedings – Series title: AIP conference proceedings IS - 1433 SP - 624 EP - 627 PB - American Institute of Physics CY - Melville, NY AN - OPUS4-26788 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -