jbox
发表于 2019-8-23 17:14:01
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声波也能走“单行道”：你能听见隔壁老王，他却听不见你" z3 T( n' \, n5 ~0 r
; R* ]. u8 p$ G" R& D/ m# m) m耶鲁大学的研究人员开发了一种新技术，可使声波只能单向传播，该技术可用于手机和引力波探测器等。1 N3 v, |1 S# e( S0 z0 \% I3 B
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; O$ A( R( H1 U+ x柔性薄膜（灰色正方形物体）作为声学谐振器置于两个镜子之间，当激光“被困”于镜子之间时，它会反复穿过薄膜。激光施加的力可用于控制薄膜的振动。2 {4 e! r; a5 k4 k, t5 o7 P1 h
4 M9 @3 z/ ?- D: m! y8 ~$ X C: b你能听到别人在隔壁房间的窃窃私语，而对方却听不见你所在房间里的喧闹派对声。这个看似不可思议的事情却已经由美国耶鲁大学 (Yale University) 的研究人员实现了。: u2 ?' e# I, w2 l4 f
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耶鲁大学Jack Harris在《自然》杂志发文称，他们开发的新技术可以使声音只向一个方向传播。该技术的应用前景十分广泛，不论是手机还是引力波探测器，它都能有用武之地。更重要的是，研究人员使用该技术控制了热量的单向流动，这对增强基于声学谐振器的电子设备有重要意义。
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声波也能走“单行道”: u# E8 c" O0 r; f8 w: T+ u7 c
0 p# n% {7 y' H" V$ n% k( U, n耶鲁大学物理学教授、研究首席Harris说：“在这个项目中，我们为声波创造了一条‘单行道’。具体来说，我们设置了两个声学谐振器，存储在第一个谐振器中的声音可以传到第二个谐振器中，反过来却不行。”; G; ]* i- j/ A* u
& ~5 }7 E6 m- `Harris等利用基于激光装置的“调谐旋钮”实现了这一目标。根据传播方向，旋钮可以减弱或增强声波。随后，研究人员将实验提升到另一个水平。因为热量主要由振动构成，所以他们将“声波单行道”的思路应用到了热量流动控制。
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7 r& b/ Q9 c p1 I' h以后想听隔壁说什么，不用偷听了。0 y. j3 ^# I3 c, C9 Q5 J; W' a4 v
3 e6 D; R6 j; f5 f5 ^. D3 PHarris补充说：“通过‘单行道’技术，我们可以控制热量的流向，而不必考虑热量流动起点和终点的温度。这就像将冰块投入一杯热水中，冰块温度变得越来越低，而水的温度却越来越高。通过改变激光旋钮设置，热量转而以正常方式流动，冰块就逐渐融化了。在我们的实验中，交换热量的并非冰块和水，而是两个声学谐振器。”
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基本的声学谐振器在乐器和汽车排气管中很常见，由于其材料和制造过程的兼容性，它们也常被用于传感器和过滤器等设备的制造。Harris等的新技术有望在未来“大显身手”。7 B' r s0 J$ }: U! p6 I b
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