耶魯大學(xué)的研究人員開(kāi)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(cè)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(gè)鏡子之間，當(dāng)激光“被困”于鏡子之間時(shí)，它會(huì)反復(fù)穿過(guò)薄膜。激光施加的力可用于控制薄膜的振動(dòng)。
你能聽(tīng)到別人在隔壁房間的竊竊私語(yǔ)，而對(duì)方卻聽(tīng)不見(jiàn)你所在房間里的喧鬧派對(duì)聲。這個(gè)看似不可思議的事情卻已經(jīng)由美國(guó)耶魯大學(xué) (Yale University) 的研究人員實(shí)現(xiàn)了。
耶魯大學(xué)Jack Harris在《自然》雜志發(fā)文稱(chēng)，他們開(kāi)發(fā)的新技術(shù)可以使聲音只向一個(gè)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(cè)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(dòng)，這對(duì)增強(qiáng)基于聲學(xué)諧振器的電子設(shè)備有重要意義。
聲波也能走“單行道”
耶魯大學(xué)物理學(xué)教授、研究首席Harris說(shuō)：“在這個(gè)項(xiàng)目中，我們?yōu)槁暡▌?chuàng)造了一條‘單行道’。具體來(lái)說(shuō)，我們?cè)O(shè)置了兩個(gè)聲學(xué)諧振器，存儲(chǔ)在第一個(gè)諧振器中的聲音可以傳到第二個(gè)諧振器中，反過(guò)來(lái)卻不行。”
Harris等利用基于激光裝置的“調(diào)諧旋鈕”實(shí)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(shí)驗(yàn)提升到另一個(gè)水平。因?yàn)闊崃恐饕烧駝?dòng)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(dòng)控制。
以后想聽(tīng)隔壁說(shuō)什么，不用偷聽(tīng)了。
Harris補(bǔ)充說(shuō)：“通過(guò)‘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(dòng)起點(diǎn)和終點(diǎn)的溫度。這就像將冰塊投入一杯熱水中，冰塊溫度變得越來(lái)越低，而水的溫度卻越來(lái)越高。通過(guò)改變激光旋鈕設(shè)置，熱量轉(zhuǎn)而以正常方式流動(dòng)，冰塊就逐漸融化了。在我們的實(shí)驗(yàn)中，交換熱量的并非冰塊和水，而是兩個(gè)聲學(xué)諧振器。”
基本的聲學(xué)諧振器在樂(lè)器和汽車(chē)排氣管中很常見(jiàn)，由于其材料和制造過(guò)程的兼容性，它們也常被用于傳感器和過(guò)濾器等設(shè)備的制造。Harris等的新技術(shù)有望在未來(lái)“大顯身手”。
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