Dźwięk pod kontrolą

Na California Institute of Technology powstała pierwsza dioda akustyczna - urządzenie, które dopuszcza rozprzestrzenianie się fali dźwiękowej tylko w jednym kierunku i pozwala przy tym kontrolować jej częstotliwość. Pomysł diody zapożyczono z elektroniki. Umożliwia ona fali - w tym wypadku fali dźwiękowej - na przepłynięcie w jedną stronę, blokując ruch w odwrotnym kierunku.

Badaliśmy fizyczny mechanizm, który stanowi różnicę pomiędzy stanem pozwalającym na transmisję i stanem go blokującym. Dzięki eksperymentom i symulacjom zaprezentowaliśmy, po raz pierwszy w historii, jednokierunkową transmisję fali dźwiękowej w słyszalnych częstotliwościach - informuje profesor astronautyki i fizyki stosowanej Chiara Daraio, główna autorka artykułu nt. badań.

Jednokierunkowa transmisja dźwięku może być bardzo ważna w architekturze - stwierdził Georgios Theochartis, współpracownik Daraio. Pozwoli ona np. słyszeć dźwięk z pokoju A w pokoju B, ale już taki sam dźwięk z pokoju B nie będzie słyszalny w  pokoju A.

System opiera się na wykorzystaniu elastycznych sferycznych kryształów, które przenoszą wibracje wywoływane dźwiękiem. Można je łatwo dostosowywać do różnych wymagań i skalować. Niewykluczone, że w przyszłości pomysł znajdzie też inne zastosowanie niż tylko ochrona przez niepożądanym hałasem.

System Daraio jest bardzo czuły na zmiany ciśnienia czy na ruch, dzięki czemu można go wykorzystać w czujnikach dźwiękowych. Może pracować na różnych częstotliwościach i pozwala też na zmianę częstotliwości fali dźwiękowej. Możemy na przykład wygłuszyć niepożądane dźwięki z pracującej maszyny, przesyłając falę dźwiękową do przetwornika, który zmieni ją w energię elektryczną - dodaje Daraio. Uczona sądzi, że poza wygłuszaniem pomieszczeń jej system można będzie wykorzystać m.in. do budowy biomedycznych urządzeń korzystających z ultradźwięków.

dźwięk fala dioda akustyczna