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家庭影院系統使用新技術讓聲波也單向行駛

1297天前

  耶魯大學的研究人員開發了一種新技術,可使聲波只能單向傳播,該技術可用于手機和引力波探測器等。

  

  柔性薄膜(灰色正方形物體)作為聲學諧振器置于兩個鏡子之間,當激光“被困”于鏡子之間時,它會反復穿過薄膜。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由美國耶魯大學(Yale University)的研究人員實現了。

  

  耶魯大學Jack Harris在《自然》雜志發文稱,他們開發的新技術可以使聲音只向一個方向傳播。該技術的應用前景十分廣泛,不論是手機還是引力波探測器,它都能有用武之地。更重要的是,研究人員使用該技術控制了熱量的單向流動,這對增強基于聲學諧振器的電子設備有重要意義。


  

  耶魯大學物理學教授、研究首席Harris說:“在這個項目中,我們為聲波創造了一條‘單行道’。具體來說,我們設置了兩個聲學諧振器,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“調諧旋鈕”實現了這一目標。根據傳播方向,旋鈕可以減弱或增強聲波。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成,所以他們將“聲波單行道”的思路應用到了熱量流動控制。

  

  以后想聽隔壁說什么,不用偷聽了。

  

  Harris補充說:“通過‘單行道’技術,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置,熱量轉而以正常方式流動,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,而是兩個聲學諧振器?!?/p>

  

  家庭影院系統設計基本的聲學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備的制造。Harris等的新技術有望在未來“大顯身手”。


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