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 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...

Исследователи Луны нашли, где поселить людей

Многокилометровые туннели под лунной поверхностью очень похожи на земные

Boeing на батарейках: Boeing 737 хотят заменить электрическим...

На авиалиниях малой протяженности такая замена удешевит полеты, так как авиационное...

Марс удивил человеческой скульптурой, замеченной на...

Небольшую тридцатисантиметровую статую уже назвали памятником марсианину

Бывший топ-менеджер «ПриватБанка» готовит захват...

Дмитрий Дубилет: «Это будет крутое, крутейшее приложение, которое сначала захватит...

Под украинские ракеты будет построен космодром в...

Вместо Бразилии ракеты «Южмаша» будут запускать Канада и США

Комментарии 0
Войдите, чтобы оставить комментарий
Пока пусто
Блоги

Авторские колонки

Ошибка