09.04 - 17:02

Физики заставили тепло и звук двигаться только в одном направлении


 

Это свойство волн мешает инженерам, создающим различные системы связи.

Американские ученые выяснили, как можно заставить звуковые волны или тепло путешествовать только в одном направлении, что позволит создать идеальные системы звукоизоляции и охлаждения для научных приборов и цифровых гаджетов. Их выводы были опубликованы в журнале Nature.

Об этом пишет Хроника.инфо со ссылкой на rambler.ru.

"Используя наш трюк, мы можем заставить тепло двигаться из точки А в точку Б вне зависимости от того, какая из них холоднее. Иными словами, если мы бросим кубик льда в стакан с кипятком и включим наш лазер, он станет еще холоднее, а вода начнет закипать. В нашем случае, правда, речь идет не о льде и воде, а о двух акустических резонаторах", - заявил Джэк Харрис (Jack Harris) из Йельского университета (США).

Электромагнитные колебания и акустические волны, как знает любой человек из школьного курса физики, распространяются во все стороны от их источника с одинаковой скоростью. С одной стороны, это позволяет телефонам, радиоприемникам и системам спутниковой навигации и связи работать даже в тех случаях, когда передатчик скрыт от приемника.

С другой стороны, это же свойство волн мешает инженерам, создающим различные системы связи и прочие электронные гаджеты, так как волны могут возвращаться назад в генератор излучения и порождать различные помехи, которые приходится так или иначе подавлять. Вдобавок, это затрудняет создание различных "притягивающих лучей", световых щипцов и прочих инструментов, использующих свет или звук для манипулирования материальными предметами.

Долгое время, как отмечает Харрис, физики считали, что волны нельзя заставить "нарушить" это правило и начать двигаться только в одном направлении. Недавно ученые обнаружили, что это возможно, если запустить электромагнитные или акустические колебания в специально устроенный искусственный материал, взаимодействующий со светом или звуком необычным образом.

К примеру, пять лет назад российско-британский физик Анатолий Заяц собрал конструкцию из золотых наночастиц, которая заставляла свет двигаться вдоль ее поверхности только в одном направлении. Подобные открытия заставили ученых искать аналогичные "трюки" для других типов волн.
Харрис и его коллеги решили эту задачу сразу для двух типов колебаний - акустических и тепловых, наблюдая за тем, что происходит при взаимодействии луча лазера и колеблющейся мембраны.

Поместив эту конструкцию внутрь специального оптического прибора, так называемого резонатора Фабри-Перо, ученые заметили, что работу источника света можно настроить таким образом, что внутри нее возникнет особая стоячая волна. Она будет мешать акустическим волнам двигаться по поверхности мембраны в одном направлении, но не будет препятствовать их путешествиям в обратном направлении.

Направление передачи звука, как отмечают ученые, можно легко поменять, изменив фазу лазера и обстреляв мембрану новым набором импульсов. Подобный трюк, по их словам, позволяет не только создавать устройства, передающие звук или тепло в одну сторону, но и идеальные акустические изоляторы и "ловушки" для подобных колебаний, позволяющие хранить их неограниченно долгое время.

Пока их установка работает при температурах, близких к абсолютному нулю, однако ученые уверены, что этот эффект не потеряет силы и при комнатной температуре. Вдобавок, нечто похожее, как предполагают йельские физики, можно проделать и с другими типами колебаний, в том числе с электрическим током, светом или различными источниками механических волн.

hronika

Ключевые слова:
Читайте также:

Красота в деталях: 5 самых модных аксессуаров осени 2019, как у звезд Instagram

Обновляя гардероб к осени, не забудь о стильных аксессуарах! Они могут мгновенно сделать любой образ более трендовым и “освежить” твой внешний вид. Какие украшения будут актуальны осенью 2019 и какая сумочка должна появиться у тебя в коллекции
Подробнее »»

Тоня Матвиенко открыла секрет нежных ручек

Известная певица стала соведущей Григория Германа в студии "Ранку з Україною" на канале "Украина"
Подробнее »»

Дети и деньги – вопросы воспитания

В жизни каждого ребенка настает момент (обычно с 4-5 лет), когда он начинает интересоваться финансовой стороной жизни – стремится понять, что такое деньги, и откуда они берутся, какую роль играют в жизни семьи, как планируются расходы, и производятс
Подробнее »»

Оливковое масло - плюсы и минусы продукта

Хотя этот продукт привыкли воспринимать исключительно со знаком «плюс», оливковое масло все же нельзя считать абсолютно полезным.
Подробнее »»

Несколько причин есть капусту чаще

Капуста – один из самых ходовых овощей в широтах России, однако, признаться, далеко не всеми любимый.
Подробнее »»

Читайте также:
22.08 - 20:48

Как справиться с хронической тревожностью: 4 совета

Ощущение тревоги – естественная реакция организма на стресс. Как себе помочь, если тревожность стала хронической?
Подробнее »»

22.08 - 20:06

Конец истории: Хайден Панеттьери рассталась со своим бойфрендом

За год отношений Хайден Панеттьери и Брайан Хикерсон не раз становились самой обсуждаемой парой в прессе – в основном, из-за скандалов и громких выяснений отношений, во время которых начинающий актер даже доходил до рукоприкладства.
Подробнее »»

22.08 - 19:51

Учимся быть идеальной женой: воплощаем в реальность идеальный образ своего мужа

Хотите стать идеальной женой для своего мужа, но не знаете, какой именно она должна быть?
Подробнее »»

22.08 - 19:01

Телевизор – друг или враг ребенка?

Телевидение давно уже стало частью нашей жизни. Но с появлением в доме малыша взрослые вынуждены задумываться над многими связанными с этой темой вопросами: например, что несет детям телевизор – пользу или вред?
Подробнее »»

22.08 - 18:36

Выжить, чтобы любить, творить и путешествовать

"Отпущенное мне время буду щедрой на любовь, заботу и поддержку", – говорит Мила Реутова
Подробнее »»

22.08 - 18:06

Темпей

Темпей – богатая протеинами индонезийская лепешка с мелкими коричнево-серыми пятнышками.
Подробнее »»

22.08 - 17:56

Почему появляются мешки под глазами?

Мешки под глазами – неприятный косметический недостаток, который также способен влиять и на самочувствие.
Подробнее »»

22.08 - 17:03

ТОП-5 гастрономических трендов из будущего

Прошлое поколение представляло, как в будущем человечество будет питаться продуктами с тюбиков, как это делают космонавты.
Подробнее »»

22.08 - 16:56

Почему появляются мешки под глазами?

Мешки под глазами – неприятный косметический недостаток, который также способен влиять и на самочувствие.
Подробнее »»

22.08 - 16:46

Женщина едва не лишилась полового органа после паровой ванночки

Пострадавшая получила ожоги второй степени.
Подробнее »»

22.08 - 16:07

Шопинг с детьми – полезные советы

Ходить по магазинам с маленькими, но уже не грудными детьми – нелегкое дело.
Подчас обычный поход в супремаркет в компании ребенка превращается в настоящее испытание для ваших нервов, а иногда – и кошелька.

Подробнее »»

22.08 - 15:49

Женатый мужчина проявляет интерес

В погоне за устройством личного счастья, вы можете привлечь внимание человека, давно связанного брачными узами.
Подробнее »»

22.08 - 15:03

Питание для пожилых людей

Здоровое питание положительно влияет на состояние тела и ума и продлевает жизнь. В рационе пожилых людей обязательно должны присутствовать следующие нутриенты:
Подробнее »»

22.08 - 14:32

Как избавиться от морщин без инъекций и пластических операций

Замечательный результат дают тренировки мышц лица
Подробнее »»

22.08 - 14:10

Мечтать не вредно: как заставить свои желания осуществиться?

Кто-то из нас любит мечтать и ставит перед собой смелые цели. А другие наоборот опасаются собственных желаний.
Подробнее »»


Загрузка...
Loading...

Справочная информация

Загрузка...