家庭影院系統(tǒng)使用新技術(shù)讓聲波也單向行駛
- 1240天前
耶魯大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種新技術(shù),可使聲波只能單向傳播,該技術(shù)可用于手機(jī)和引力波探測器等。
柔性薄膜(灰色正方形物體)作為聲學(xué)諧振器置于兩個鏡子之間,當(dāng)激光“被困”于鏡子之間時,它會反復(fù)穿過薄膜。激光施加的力可用于控制薄膜的振動。
你能聽到別人在隔壁房間的竊竊私語,而對方卻聽不見你所在房間里的喧鬧派對聲。這個看似不可思議的事情卻已經(jīng)由美國耶魯大學(xué)(Yale University)的研究人員實現(xiàn)了。
耶魯大學(xué)Jack Harris在《自然》雜志發(fā)文稱,他們開發(fā)的新技術(shù)可以使聲音只向一個方向傳播。該技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣泛,不論是手機(jī)還是引力波探測器,它都能有用武之地。更重要的是,研究人員使用該技術(shù)控制了熱量的單向流動,這對增強(qiáng)基于聲學(xué)諧振器的電子設(shè)備有重要意義。
耶魯大學(xué)物理學(xué)教授、研究首席Harris說:“在這個項目中,我們?yōu)槁暡▌?chuàng)造了一條‘單行道’。具體來說,我們設(shè)置了兩個聲學(xué)諧振器,存儲在第一個諧振器中的聲音可以傳到第二個諧振器中,反過來卻不行?!?/p>
Harris等利用基于激光裝置的“調(diào)諧旋鈕”實現(xiàn)了這一目標(biāo)。根據(jù)傳播方向,旋鈕可以減弱或增強(qiáng)聲波。隨后,研究人員將實驗提升到另一個水平。因為熱量主要由振動構(gòu)成,所以他們將“聲波單行道”的思路應(yīng)用到了熱量流動控制。
以后想聽隔壁說什么,不用偷聽了。
Harris補(bǔ)充說:“通過‘單行道’技術(shù),我們可以控制熱量的流向,而不必考慮熱量流動起點和終點的溫度。這就像將冰塊投入一杯熱水中,冰塊溫度變得越來越低,而水的溫度卻越來越高。通過改變激光旋鈕設(shè)置,熱量轉(zhuǎn)而以正常方式流動,冰塊就逐漸融化了。在我們的實驗中,交換熱量的并非冰塊和水,而是兩個聲學(xué)諧振器?!?/p>
家庭影院系統(tǒng)設(shè)計基本的聲學(xué)諧振器在樂器和汽車排氣管中很常見,由于其材料和制造過程的兼容性,它們也常被用于傳感器和過濾器等設(shè)備的制造。Harris等的新技術(shù)有望在未來“大顯身手”。
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