Физики создали акустический диод

Обычный диод крупным планом. Фото пользователя Morcheeba с сайта wikipedia.org

Физики создали акустический диод - устройство, способное пропускать акустические волны только в одном направлении. Диод был реализован пока только в теории - практических испытаний исследователи не проводили. Статья физиков появится в журнале Physical Review Letters, а ее краткое изложение приводит издание Physical Review Focus.

Предполагается, что новое устройство будет состоять из двух слоев. Первый представляет собой так называемый "акустически нелинейный" материал. Распространяясь, звуковая волна создает перепады в давлении, а в подобном материале распределение давления определяет скорость распространения звуковых волн. Проходя через "акустически нелинейный" материал, волна создает так называемые вторичные колебания, среди которых имеются волны с двойной относительно исходной частотой. Второй слой в диоде, в свою очередь, выполнен из материала, который позволяет проходить только этим самым волнам с удвоенной частотой.

Схема работы устройства следующая. Волны, испускаемые источником, сначала попадают в "акустически нелинейную" среду, в результате чего возникают вторичные колебания с удвоенной частотой. Все кроме последних блокируются фильтрующим слоем. С другой стороны волны, идущие к источнику (то есть в обратном направлении) также задерживаются фильтром. Подбирая параметры материалов особым образом, физики добились того, что количество энергии, переносимое в направлении от источника, примерно в 100 тысяч раз превосходит количество энергии, возвращающееся к источнику.

У нового устройства есть несколько основных недостатков. Во-первых, оно работает только для достаточно узкого диапазона частот. Во-вторых, частота на выходе устройства в два раза отличается от частоты на входе. В-третьих, волны с удвоенной частотой могут проходить как в прямом, так и в обратном направлении. Наконец, последний недостаток - отсутствие практических испытаний новой концепции.

По словам исследователей, подобные устройства будут крайне востребованы. Например, в медицине используются ультразвуковые аппараты. При этом сам источник ультразвука в подобном устройстве оказывается не защищен от возвращающихся волн, которые способны вносить возмущения в его работу. Наличие устройства с односторонней пропускающей способностью позволит решить эту проблему.

Обсудить
Наука и техника
 — 
00:02 19 апреля 2017
Никола Лемери выступает с публичной лекцией по химии

Достали

Зачем простой аптекарь объявил войну могущественным алхимикам
Наука и техника
 — 
00:00 25 апреля 2017

Подрыв устоев

Достигнут прогресс в создании эффективных литиевых аккумуляторов
«В отношениях с Китаем и Россией Трамп готов рискнуть»
Политолог из КНР о ситуации внутри страны и взаимодействии с соседями
Эрдоган, Аллах и Россия
Стоит ли бояться исламизации Турции
Первый тур отыграли
В финале президентской гонки во Франции — Ле Пен и Макрон
French Foreign Legionnaires carry the coffin of French politician Yves Guena during an official funeral ceremony at the Hotel des Invalides in Paris, France, March 8, 2016 REUTERS/Charles Platiau TPX IMAGES OF THE DAYУтрата масштаба
Франция рискует стать малой европейской страной
Столица мира
Повседневная жизнь послевоенного Нью-Йорка
Новые машины для старого «Форсажа»
Современные спорткары в раскраске автомобилей из самого первого «Форсажа»
Полу-шоу-багги-стоппер
Забытые концепт-кары: Porsche Panamericana, предвестник купе-кроссоверов
Быстро и просто
Навещаем Михаила Алешина на самой гламурной гонке Indycar
Зверские пикапы
Пикапы, которые подготовлены для жесточайшего бездорожья
Чудеса селекции
Что получится, если скрестить квартиру с дачей: опыт россиян
Шведы поневоле
Исповедь россиянина, живущего в групповой семье
Добро пожаловать в рай
Жилье в Крыму: новую квартиру на полуострове можно купить за миллион рублей
Сносное настроение
Демонтаж жилых домов в Москве: что нужно знать
Вышка светит
Как выглядит частный особняк, побивший мировой рекорд этажности