Ученые напечатали на 3D-принтере акустический диод

01 Октября 2015 0

Инженеры из Нанкинского университета (Китай) напечатали с помощью обычного 3D-принтера акустический канал, звук по которому может передаваться лишь в одном направлении. Для этого авторы использовали один из недавно разработанных акустических метаматериалов. Ключевой особенностью этого класса материалов является то, что их свойства зависят в первую очередь не от вещества, из которого они сделаны, а от их формы. Исследование опубликовано в журнале Applied Physics Letters, сообщает Научная Россия.

Новое устройство состоит из двух акустических метаматериалов, объединенных в единый канал, прозрачный для света, тепла и свободно пропускающий воздух. Каждый из материалов представляет собой «гребень» с фиксированным расстоянием между бороздами, но постепенно увеличивающейся их глубиной. Для двух частей акустического диода эти расстояния различаются: они равны, соответственно, 0,84 сантиметра и 2,36 сантиметра. Благодаря этому возникает различие между прямыми и обратными звуковыми волнами. 

В случае, когда звук движется в «запрещенном» направлении, происходит его отражение от канала, он делает своеобразный поворот на 180 градусов и возвращается обратно. В «разрешенном» направлении волна колебания давления проходит свободно. Важно отметить, что устройство рассчитано на работу только лишь с определенной частотой звука, в данном случае — 6064 герца.

Ширина канала составляет 10,6 сантиметра, длина устройства примерно равна 30 сантиметрам. Все изделие напечатано из обычного ABS-пластика, аналогичного тому, из которого делают детальки конструктора LEGO. Авторы предполагают, что разработка может быть использована в ситуациях, когда необходимо подавлять звук определенной частоты (например, работы кондиционирующих систем). В будущем физики надеются расширить диапазон рабочих частот и создать канал, способный звукоизолировать в обоих направлениях.

Существующие акустические диоды представляют собой, как правило, различные упругие среды. Из-за этого они ограничивают прохождение каких-либо веществ или тепла через себя. К примеру один из вариантов такого диода представлял собой цепочку плотно прижатых сфер, одна из которых обладала меньшей массой, чем остальные. При генерации звуковых колебаний в одном из направлений происходит рассеяние из-за возбуждения хаотических колебаний в сферах.

Ученые планируют скармливать пластиковые отходы...

Ученые утверждают, что скорость деградации полиэтилена под воздействием фермента...

Ученые мира отметили День Земли Маршами науки

Ученые мира призывают деполитизировать науку и не экономить на защите окружающей...

Ученые доказали, что взгляд может передавать...

Поговорка "Глаза — зеркало души" оказалась чистой правдой

На нашей планете новая геологическая эра — «эра...

На Земле появилось более 200 видов минералов, связанных с деятельностью нашего...

Минобразования планирует вывести точные науки из...

Физику, химию, биологию хотят объединить в предмет под названием «Человек и...

Ученые научились выключать плохие воспоминания

Ученые сделали шаг к возможности стирать из памяти неприятные воспоминания

Загрузка...
Загрузка...

Украинцы внедряют концепт робота-огородника

Платформа сможет работать круглосуточно, ее полезная нагрузка — 50 т

Чертово колесо без живота, но на хребте дракона

В Китае построили первое в мире "кольцо обозрения"

SpaceX поможет организовать похороны в космосе всего за...

Аппарат будет выведен на гелиостационарную орбиту, благодаря чему «прах побывает...

NASA зафиксировало 866 странных желто-голубых вспышек...

Желто-голубые вспышки не являются признаками разумной жизни

Они МР3 породили, они его и убили

Обладатели записей mp3 смогут по-прежнему воспроизводить их на своих устройствах

Латвийский парашютист открыл эру прыжков без...

На необходимую высоту он взлетел на беспилотнике

Комментарии 0
Войдите, чтобы оставить комментарий
Пока пусто
Блоги

Авторские колонки

Ошибка