使聲音向一個(gè)方向流動(dòng)為電子技術(shù)的進(jìn)步鋪平了道路

耶魯大學(xué)的研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如何只在一個(gè)方向上產(chǎn)生聲音流動(dòng)，為移動(dòng)電話和電子技術(shù)的眾多新應(yīng)用打開(kāi)了大門。他告訴設(shè)計(jì)新聞，由杰克哈里斯教授在耶魯大學(xué)物理系領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)小組使用兩個(gè)聲學(xué)諧振器或兩個(gè)可以振動(dòng)的物體創(chuàng)建了單向聲波路徑。此外，使用同樣的原理，研究人員也實(shí)現(xiàn)了同樣的熱量情景，他說(shuō)。

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該團(tuán)隊(duì)還表明，這種單向運(yùn)輸?shù)恼駝?dòng)也適用于熱量傳輸;他補(bǔ)充說(shuō)，在研究人員工作的情況下，主要通過(guò)振動(dòng)將熱量從諧振器A傳導(dǎo)到B.聲學(xué)諧振器的一些最基本的例子可以在樂(lè)器甚至汽車排氣管中找到。然而，它們也存在于各種電子設(shè)備中 - 包括手機(jī)和引力波探測(cè)器 - 用作傳感器，濾波器和傳感器，因?yàn)樗鼈兣c各種材料，頻率和制造工藝兼容。

哈里斯解釋說(shuō)：“在很多情況下，人們只希望波浪向一個(gè)方向行進(jìn)。”“對(duì)于電磁波，這是通過(guò)稱為隔離器或循環(huán)器的設(shè)備實(shí)現(xiàn)的，這些在現(xiàn)代電子設(shè)備中起著至關(guān)重要的作用。”

然而，直到現(xiàn)在，還沒(méi)有一種等效的，實(shí)用的單向振動(dòng)裝置，他說(shuō)。“我們展示的是構(gòu)建這樣的東西很容易 - 你需要通過(guò)具有

弱非線性的第三個(gè)諧振器連接你的兩個(gè)諧振器;然后用一些精心挑選的頻率驅(qū)動(dòng)C諧振器。“

如果正確完成，振動(dòng)可以通過(guò)第三個(gè)諧振器從第一個(gè)諧振器傳遞到第二個(gè)諧振器，但反之亦然，Harris說(shuō)。這相當(dāng)于能夠聽(tīng)到人們?cè)诟舯诜块g里竊竊私語(yǔ)，但是在你隔壁房間里沒(méi)有任何人聽(tīng)到它時(shí)會(huì)發(fā)出巨響。研究人員在Nature雜志上發(fā)表了一篇關(guān)于他們工作的論文。

哈里斯說(shuō)，他希望這項(xiàng)發(fā)明將用于手機(jī)技術(shù)，用聲學(xué)諧振器取代信號(hào)處理中使用的電路。

“手機(jī)必須執(zhí)行多項(xiàng)信號(hào)處理任務(wù)，使用聲學(xué)諧振器比使用電路更容易實(shí)現(xiàn) - 一個(gè)例子是窄帶濾波，”他說(shuō)。“因此，手機(jī)將信號(hào)從電子域轉(zhuǎn)換到聲學(xué)域 - 例如，通過(guò)FBAR諧振器 - 然后再返回。”

哈里斯說(shuō)，這種信號(hào)處理目前不能在聲學(xué)上完成，因?yàn)椴ㄔ谒懈鞣N元素之間來(lái)回反射，而不是僅僅在所需的方向上傳播。“我們展示的計(jì)劃將實(shí)現(xiàn)這種單向傳播，”他說(shuō)。

Elizabeth Montalbano是一位自由撰稿人，撰寫了20多年的技術(shù)和文化。她曾在鳳凰城，舊金山和紐約市作為專業(yè)記者生活和工作。在空閑時(shí)間，她喜歡沖浪，旅游，音樂(lè)，瑜伽和烹飪。她目前居住在葡萄牙西南海岸的一個(gè)村莊。