Инженерами Китая сконструирован акустический диод
Инженеры из Нанкинского университета (Китай) создали устройство, которое позволяет звуковым волнам проходить в прямом направлении, но блокирует их прохождение в обратном. Теоретическую модель диода учёные разработали около года назад. Устройство, как предполагалось, будет представлять собой соединение акустически нелинейного материала с фильтром.
При прохождении волны в объёме такого материала возбуждаются звуковые колебания разных частот, среди которых есть и те, частота которых в два раза превышает начальную, а фильтр должен настраиваться таким образом, чтобы пропускать волны удвоенной частоты и отражать исходные.
Использованное в эксперименте оборудование (иллюстрация авторов работы).
Реализовать эту схему на практике помогли гель для ультразвуковых исследований и решётка, образованная чередующимися слоями воды и стекла. Диод допускает распространение волн только в одном направлении — от геля к решётке; в экспериментах такой эффект был отмечен в двух полосах частот, полностью соответствующих теоретическим расчётам.
Сотрудница Калифорнийского технологического института Киара Дарайо (Chiara Daraio) называет экспериментальную реализацию диода очень удачной и оригинальной, одновременно указывая на её недостатки. Во-первых, устройство работает в строго ограниченных диапазонах частот; во-вторых, оно передаёт не оригинальную, а удвоенную частоту. «Схема напоминает одностороннее зеркало, которое изменяет длину волны проходящего света», — говорит г-жа Дарайо.
Пропускание решётки. Синим показаны результаты теоретических расчётов в идеальном случае, а красным — результаты вычислений, учитывающих реальную толщину слоёв стекла (1,20 ± 0,05 мм) и воды (1,40 ± 0,03 мм). Чёрным отмечены опытные данные. Зелёным выделены рабочие диапазоны диода, в которых частота исходной волны попадает в полосы задерживания, а удвоенная частота — в полосы пропускания. (Иллюстрация авторов работы.)
по информации: compulenta.ru