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# Z) W( W0 P' ~' R
' D3 ?: \3 E: r. D- ~5 T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。% `7 x+ w; n( z c1 x# T
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. _& T. _- t% |4 h/ y, m/ V8 d- U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。) u% n0 R" l3 v$ Y6 I% M) j% y- Z8 h
2 n; M- T# r% ]1 p! @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。, V; g' N& _6 Z+ ]6 B3 Y1 I
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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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$ ^$ |* ?" v9 H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。”" j9 O+ C+ Z# @2 v g4 ]4 }$ e
, N5 k+ X$ z" z0 ?( {, cHarris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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以后想听隔壁说什么，不用偷听了。
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7 I4 I- t% Y$ [) bHarris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。”; O: B. ^; A5 X4 [$ }; ]; `
" C1 V: ]# f4 y& x+ b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”。2 I0 r5 _$ N' O. n# O
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