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[家庭影院] 声波也能走“单行道”:你能听见隔壁老王,他却听不见你

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jbox 发表于 2019-8-23 17:14:01
声波也能走“单行道”:你能听见隔壁老王,他却听不见你
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! l% p. x4 M4 U; ~, w- `/ I; V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。& @! L7 U' C7 S

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1 f, [$ j' T- ~- ?& Z" n: n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。' m% V1 x% R7 ]! O  [  [
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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。
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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。3 u* R$ D2 O" a8 R) m8 b

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. C% m* j2 Q/ J- ~声波也能走“单行道”
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9 Q, E; R7 x) `/ _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。”
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6 m  p) c3 C& E+ S5 v4 ZHarris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。* \" k/ \7 t# l
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Harris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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  H8 B* k; y7 [/ }. d. c: D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”。; h$ D9 |% W0 s' B4 e3 h- F- R& P
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