Naukowcy z ETH Zurich i Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologii w Lozannie stworzyli urządzenie, które pozwala falom dźwiękowym poruszać się tylko w jednym kierunku. To odkrycie przypomina sytuację, w której trzech ludzi rozmawia w kręgu, a jedna osoba słyszy tylko jedną z pozostałych, a nie obie.

Urządzenie składa się z dyskowatej komory z trzema równomiernie rozmieszczonymi portami, które mogą odbierać i wysyłać dźwięk. W trybie nieaktywnym dźwięk wysyłany z portu 1 jest słyszany w portach 2 i 3 z jednakową głośnością, a także wraca do portu 1 jako echo. Jednak kiedy system jest włączony, tylko port 2 odbiera dźwięk z portu 1.

Kluczowy trik polega na wprowadzeniu wirującego powietrza do komory z odpowiednią prędkością i intensywnością, co synchronizuje fale dźwiękowe w powtarzalny wzorzec. W ten sposób fale dźwiękowe są kierowane w jednym kierunku, a ich energia jest wzmacniana, aby nie osłabły w trakcie podróży. To działa jak „rondo” dla dźwięku, które prowadzi fale w jednym kierunku.

Zespół naukowców sugeruje, że ich technika może być zastosowana do przyszłych technologii komunikacyjnych, w tym do manipulacji falami elektromagnetycznymi. Nowe materiały metamateriałowe mogą nie tylko manipulować falami dźwiękowymi, ale również falami elektromagnetycznymi, co może znaleźć zastosowanie w radarach i systemach komunikacyjnych.

Poprzednie próby stworzenia cyrkulatorów akustycznych miały problem z osłabianiem fal dźwiękowych, jednak naukowcy z ETH Zurich zdołali temu zapobiec, tworząc urządzenie, które wzmacnia fale dźwiękowe na ich jednokierunkowej drodze.

Źródło: Science Alert