家庭影院系統使用新技術讓聲波也單向行駛
- 1606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。”
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。”
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”。