马德里卡洛斯三世大学 信用:CC0公共领域 马德里卡洛斯三世大学进行的研究得出结论,如果声波的对称性被打破,声音可以被导向某个地方
为了开展这项最近发表在《自然》杂志上的工作,研究人员使用了回音壁现象,这是一个圆形的拱形房间,在这个房间里,你可以从任何地方听到房间特定部分正在说什么,即使是在小声说话
为了进行这项研究,研究小组在实验室里创造了一个人造的回音壁,可以重现同样类型的效果
一旦发展起来,他们添加了两种元素来打破波的对称性,这使得从房间的任何地方听到声音成为可能
一方面,他们增加了增益,这使得波可以被选择性地放大,另一方面,他们增加了拓扑结构,这使得波可以在期望的方向上循环
“通过使用特定的几何排列,例如拓扑结构,我们打破了这种旋转对称,这样声音就可以以完全可控的方式滑过回音壁。”
此外,我们还增加了增益,这是一种允许波被放大以打破手征对称性的特性(一个物体不能与图像叠加的特性)”,来自UC3M物理系的研究人员之一Johan Christensen指出
这些实验室测试表明,当应用这些元素时,产生的声音类似于高强度激光束的声音
这种效应可能对高度可控的声音引导和声音方向产生重大影响,并可应用于医疗和工业成像
除此之外,在未来的研究中,这一过程也可以使用其他类型的对象来进行,例如光
本研究由南京大学(中国)开发,在那里进行了实证研究测试
克里斯滕森解释说:“在UC3M,我们发展了这一理论来帮助我们获得对相关物理的基本理解,而我们的中国合作者所做的工作包括将碳纳米管薄膜包裹在人工网络元件周围,这些元件形成了耳语廊,并将它们连接到适当的电路。”
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