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:
24.05 - 08:03

Что необходимо знать перед посещением Вьетнама

Вьетнам – это страна, в которой вы почувствуете гармонию и безопасность. Тем не менее, некоторые туристы жалуются на агрессивных уличных продавцов, недобросовестных туроператоров и лихих водителей. Однако, если подойти к планированию путешествия раз
Подробнее »»

24.05 - 07:34

Ученые назвали губительные для фигуры продукты

Исследователи из Национального института здравоохранения США дали научное обоснование гипотезе о негативном влиянии промышленно обработанных продуктов на вес.
Подробнее »»

24.05 - 07:05

В жвачке нашли ДНК викингов

Эти образцы были обнаружены в Хусеби-Клеве на западе Швеции
Подробнее »»

24.05 - 06:42

Чем полезны бананы для здоровья

Бананы успокаивают нервы и спасают от изжоги
Подробнее »»

24.05 - 06:07

Домашнее консервирование. Часть 1

Не успеем мы с вами оглянуться, как придет пора новых заготовок. А это значит, что мы будем бегать по знакомым и соседям в поисках подходящих рецептов.
Подробнее »»

24.05 - 05:21

Ученые нашли растение, останавливающее коварную форму рака

В борьбе с онкологией пищевода эффективны экстракты листьев растения, которое можно найти только на острове Маврикий.
Подробнее »»

24.05 - 04:41

Улучшение качества сна как метод лечения метаболических синдромов

Мы все чувствуем себя лучше после полноценного ночного сна, но, как показывают результаты исследований, недостаток качественного сна повышает риск развития второго типа диабета, ожирения и других метаболических расстройств.
Подробнее »»

24.05 - 04:01

Неизвестная сила пробила в Млечном Пути «дыру»

Возможно, бреши были оставлены сгустками темной материи.
Подробнее »»

23.05 - 23:38

Пять опасных медицинских состояний, которые можно обнаружить во время обследования глаз

Вы, наверное, слышали о том, что глаза — зеркало души. Суть в том, что в этом зеркале отражается не только душа, но и состояние здоровья нашего организма.
Подробнее »»

23.05 - 23:04

Акупунктура и здоровье глаз

Глаза – отражение общего здоровья организма. Диабет и сердечно-сосудистые болезни могут быть обнаружены опытным врачом по глазам.
Подробнее »»

23.05 - 23:04

Интим не предлагать: почему миллениалы не спешат заводить семьи и страдают от пониженного либидо?

Вике 29 лет. Несколько месяцев назад она вернулась из Лондона, где пять лет переучивалась с юриста на дизайнера интерьера и проходила стажировку в местном дизайнерском бюро. За обедом девушка говорит мне, что за все время, пока она жила в Британии, дважды
Подробнее »»

23.05 - 22:26

Почему опасно наращивать ногти

Многие девушки не могут отрастить свои ногти, поэтому часто делают наращивание.
Подробнее »»

23.05 - 22:03

В Киеве открыли обновленный Музей Почты

Музей можно будет посетить бесплатно
Подробнее »»

23.05 - 21:24

Клей для внутренних органов моментально «запечатывает» раны

Необычное средство разработали китайские ученые. Оно прошло испытания на свиньях и скоро может появиться в арсенале врачей.
Подробнее »»

23.05 - 21:07

Рак может быть излечим, - британские ученые

Задача исследователей - не позволить раковым клеткам вырабатывать устойчивость к противораковым препаратам.
Подробнее »»


Загрузка...
Loading...

Справочная информация

Загрузка...