Sesin tek yönde yayılmasına izin verin! Yapabileceğin bu değil mi?
Yan odadaki insanların fısıldadığını duyabildiğinizi ve odanızdaki gürültülü partilerin fısıltılar tarafından duyulmadığını hayal edin. Yale Üniversitesi araştırmacıları bunu yapmanın bir yolunu buldular ( Sesin bir yöne yayılmasına izin ver ) Bu, cep telefonlarından yerçekimi dalgası dedektörlerine kadar temel bir teknolojidir, her yerde.
(Daire kartı buraya eklendi, lütfen görüntülemek için Toutiao istemcisine gidin)Daha da önemlisi, araştırmacılar ısı akışını tek yönde kontrol etmek için aynı yöntemi kullandılar. Bu keşif, akustik rezonatör elektronik cihazlarının kullanımını geliştirmek için yeni olanaklar sağlar. Yale Üniversitesi'ndeki Jack Harris laboratuvarının keşfi Nature'da yayınlandı. Yale Üniversitesi'nde fizik profesörü ve çalışmanın baş araştırmacısı Harris, şunları söyledi:
Brocade Park: Bu deneyde, ses dalgaları için tek yönlü bir yol oluşturduk, özellikle iki akustik rezonatör var. Birinci rezonatörde depolanan ses, ikinci rezonatöre sızabilir, ancak bunun tersi de geçerlidir. Araştırma ekibi bu sonuca bir "ayar düğmesi" (aslında bir lazer ayarı) ile ulaşmayı başardı. Ses dalgasının yönüne bağlı olarak, ayar düğmesi ses dalgasını zayıflatabilir veya artırabilir. Araştırmacılar daha sonra deneylerini farklı bir seviyeye taşıdılar. Isı esas olarak titreşimden oluştuğu için, aynı fikir ısının bir nesneden diğerine akışına da uygulanır. Tek yönlü ses tekniğini kullanarak, hangi noktanın daha soğuk veya daha sıcak olduğuna bakılmaksızın, ısı A noktasından B noktasına veya B noktasından A noktasına akabilir.
- 1/1 Görüntüde esnek bir film (gri kare), iki ayna arasına yerleştirilmiş bir akustik dalga rezonatörü görevi görür. Lazer aynalar arasında sıkışıp kaldığında, filmden defalarca geçecektir. Lazerin uyguladığı kuvvet filmin titreşimini kontrol etmek için kullanılır. Fotoğraf: Harris Lab / Yale Üniversitesi
Bu, bir bardak sıcak suya bir buz küpü koymaya benzer. Etraftaki su ısınıp ısınırken buz küpü daha da soğur. Daha sonra, lazerin tekli ayarını değiştirerek, ısı normal şekilde akar ve sıvı su hafifçe soğuduğunda buz küpleri kademeli olarak ısınır ve erir. Deneyde ısıyı değiştiren buz ve su değil, iki akustik rezonatördür. Akustik rezonatörlerin en temel örneklerinden bazıları müzik aletlerinde ve hatta araba egzoz borularında bulunsa da çeşitli elektronik ürünlerde de bulunurlar. Çok çeşitli malzemeler, frekanslar ve üretim süreçleri ile uyumlu oldukları için sensör, filtre ve sensör olarak kullanılırlar. Çalışmanın ilk yazarı eski Yale Üniversitesi doktora sonrası Xu Haitan'dır.
Bu çalışmanın ortak yazarları Yale Üniversitesi yüksek lisans öğrencisi Jiang Luyao ve Chicago Üniversitesi yardımcı lisans derecesidir. Yerçekimi dalgası dedektörlerinden cep telefonlarına kadar, mekanik rezonatörler ekipmanın önemli bir parçasıdır. Yüksek performanslı sensörler, sensörler ve filtreler olarak, farklı fiziksel sistemlere düşük kayıplı, ayarlanabilir bağlantı sağlarlar ve çok çeşitli frekanslar, malzemeler ve üretim süreçleriyle uyumludurlar. Mekanik rezonatör sistemi genellikle, herhangi iki rezonatör arasındaki fonon iletim katsayısının iletim yönü 1,2'den bağımsız olmasını sağlayan karşılıklılığı takip eder. Rezonatörler arasında akustik enerjinin tek yönlü yayılmasını sağlayan cihazları (izolatörler ve sirkülatörler gibi) gerçekleştirmek için etkileşimin kesilmesi gerekir. Bu cihazlar, aktif bileşenleri korumak, gürültüyü azaltmak ve tam çift yönlü alıcı-vericileri çalıştırmak için gereklidir.
Şimdiye kadar, karşılıklı olmayan fononik cihazlar 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, aynı zamanda sağlam çalışma için gerekli özellikleri birleştirmedi: güçlü karşılıklı olmama, yerinde ayarlanabilirlik , Kompakt entegrasyon ve sürekli çalışma. Ek olarak, yalnızca uyumlu sinyaller için geçerlidir (dalgalanmalar veya gürültü değil) ve yalnızca yürüyen dalga sistemlerinde (rezonatörlerde değil) uygulanır. Çalışma, fononik rezonatörler arasında sağlam karşılıklı olmayan bağlantı oluşturmak için boşluk-fotomekanik etkileşimi kullanan bir şemayı açıklamaktadır. Program, sürekli çalışma sırasında yaklaşık 30 desibel izolasyon sağlar ve sahada basitçe sahnenin tahrik tonunu boşluğa uygulayarak sahada ayarlanabilir. Ek olarak, rezonant boşluğun dinamiklerini doğrudan izleyerek, bu karşılıklı olmamanın termal dalgalanmaları kontrol edebildiği gösterilmiştir Bu kontrol, fonon rezonant boşluğunu soğutmanın bir yolunu temsil etmektedir.
Boko Park-Bilim Popülerleştirme Araştırma / Gönderen: Yale Üniversitesi
Referans Dergi Literatürü: "Doğa"
DOI: 10.1038 / s41586-019-1061-2
Brocade Park - Evren Biliminin Güzelliğini Sunuyor
(Daire kartı buraya eklendi, lütfen görüntülemek için Toutiao istemcisine gidin)Sol alt köşede Daha fazla bilgi edinin Boke Garden uygulamasını indirin
