Лента новостей

09:24
Бранденбург-800: как нацистский спецназ перекочевал к англосаксам
08:14
Курахово наше - ВСУ бегут - Новости
04:41
Подготовительные мероприятия перед штурмом дворца Тадж-Бек – резиденции главы Афганистана Амина
03:54
Захи Хавасс: действительности не соответствует!
03:32
ВСУ терпят поражение: новости СВО от 22 декабря 2024. Карта боёв на Украине сегодня, обстановка в Курской области, военная сводка, 1032-й день спецоперации России на Украине
03:19
Использование React для разработки пользовательских интерфейсов  Использование React для разработки пользовательских интерфейсов Hello, {props.name}! Hello, {this.props.name}! Hello, world! It is {this.state.date.toLocaleTimeString()}.
02:32
Использование Node.js для разработки веб-приложений  Использование Node.js для разработки веб-приложений
02:13
Румыния: воинствующая «демократия» на страже интересов агрессивного глобализма
01:27
«От чипсов до вишни»: шесть тенденций в области продуктов питания, которые взорвут тренды в 2025 году
01:11
ЗАПАДНЫЕ СМИ. ПРЕСС-КОНФЕРЕНЦИЯ ЗЕЛЕНСКОГО В БРЮССЕЛЕ. ВЫСКАЗЫВАНИЯ ПРО ПРЕЗИДЕНТА РОССИИ И ДРУГОЕ.
00:45
OpenAI не удаётся доделать GPT-5 Orion — обучение обходится дорого, а данных не хватает
00:40
Стихийная тяга к майдану
23:40
Специальная военная операция ВС РФ и события на Украине 21 декабря, вечер
23:10
Google назвала принуждение к продаже браузера Chrome противоречащей закону «крайностью»
22:52
Истерика Зеленского в Брюсселе, или «Противная сторона» готова воевать до последнего украинца
21:02
Какие повседневные устройства работают на квантовых принципах? От тостера до лазеров и МРТ
20:52
Россиян заставили забыть о Сталине
20:51
Орешник уже выиграл дуэль с Зеленским
20:44
«Заграница нам поможет!» Вооруженные силы Канады направили на Украину и Гаити «гендерных советников»
20:43
ВСУ ведут обстрелы ДНР и Белгородской области. Обзор ситуации в прифронтовых регионах России на вечер 21 декабря
20:42
Абхазия попросила Россию продолжить поставки электроэнергии бесплатно
20:16
Артиллеристы залистовали позиции ВСУ агитационными снарядами из РСЗО «Град» — видео
20:09
Могут ли запутанные частицы действительно общаться быстрее света? Разбираемся, где тут подвох
19:53
Раскольники из ПЦУ наградили одесского нациста Ганула медалью «За жертвенность и любовь к Украине»
19:48
Газопровод из Катара в Европу — как элемент стратегии превращения Турции в региональный газовый хаб
19:44
В Подмосковье прошло итоговое заседание Технического совета Минобороны РФ
19:19
Физики наблюдают «отрицательное время»: квантовая аномалия или оптическая иллюзия?
19:03
Итальянская культурная ассоциация «Сперанца» приняла обращение к мировому гражданскому обществу по поводу узников совести на Украине
19:02
В Кировской области коррупционеры пытаются устранить мэра Сосновки, который разоблачил их преступный синдикат
18:55
Швеция столкнулась с резким ростом преступности из-за мигрантов
18:20
Русский генерал Келлер – символ сопротивления украинскому сепаратизму
18:16
Valve наконец выпустила последний номер официального комикса Team Fortress 2 — фанаты ждали его почти восемь лет
18:12
МВФ выдвинул новые требования для продолжения выдачи кредитов Украине
18:11
Зеленский массово перетасовал украинских дипломатов. Захарова вспомнила баснописца Крылова
18:10
Сводка Минобороны России о ходе проведения спецоперации на 21 декабря
18:03
Абхазия попросила у России гуманитарную поставку электроэнергии
17:52
Война на Украине (21.12.24): агония Кураховской группировки противника...
17:48
Гоблин про сериал The Last of Us, эпизод 6 (тизер)
17:46
ВС РФ готовят окружение ВСУ: свежая сводка от Юрия Подоляки из зоны СВО на 21.12.2024
17:34
Римский додекаэдр: загадочный артефакт, не дающий покоя учёным уже 280 лет
17:14
Константин Рокоссовский: бесстрашие ответственности
16:31
«Украина не признана террористическим государством». Что говорят об атаке киевского режима на Казань?
15:57
Почему ВСУ могут вскоре пойти в «Рождественское наступление»
15:43
Орбан: необходимо срочно снять санкции против России, которые очень вредят Европе
14:56
В Новой Москве 40 школьников-мигрантов избили трёх подростков
Все новости

Архив публикаций



Мировое обозрение»Технологии»Новая техника позволяет распространять звуковые волны в одном направлении без потери интенсивности

Новая техника позволяет распространять звуковые волны в одном направлении без потери интенсивности



С помощью нового типа свистка, известного как свисток с «вращающейся волной», ученым удалось распространять звуковые волны в одном направлении. В то время как волны обычно распространяются в двух направлениях (вперед и назад), система оснащена аэроакустическим автоколебателем, который позволяет звуковой волне распространяться только вперед, без потери интенсивности. Эта технология может быть применена и к электромагнитным волнам, что открывает широкие возможности для их использования.

Электромагнитные, звуковые или механические волны распространяются одинаково, но в двух разных направлениях (вперед и назад) в соответствии с явлением, известным как «взаимное распространение». Это означает, что распространение симметрично между приемником и передатчиком. Это можно наблюдать, например, во время разговора двух людей, находящихся на определенном расстоянии друг от друга. Слова, которыми они обмениваются, слышны с обеих сторон одинаково благодаря взаимному распространению.

Хотя эта взаимность важна для физических явлений, определяющих нашу повседневную жизнь, ее нарушение может быть очень полезным в области исследований. Например, распространение волны только в одном направлении позволяет избежать нежелательных отражений (реверберации) в некоторых экспериментах, тем самым устраняя шум (интерференцию) в результатах. Такое невзаимное распространение было исследовано, например, для электромагнитных и механических волн.

Около 10 лет назад ученым удалось распространить однонаправленные акустические волны с помощью резонансного резонатора, в котором циркулировал поляризованный воздушный поток. Однако звуковые волны, распространяемые вперед, систематически теряли интенсивность.

В новом исследовании ученые из Федеральной политехнической школы Цюриха (ETH Zürich) и Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) в Швейцарии предлагают преодолеть эту проблему с помощью инновационной системы, компенсирующей эти потери.

Компенсация потерь с помощью системы автоколебаний

Техника, предложенная швейцарскими исследователями, основана на устройстве синхронизации, которое компенсирует рассеивание однонаправленных звуковых волн. «Я потратил значительную часть своей карьеры на расчеты подобных явлений», — говорит Николя Нуайе, соавтор исследования, в пресс-релизе ETH Zürich. Для этого Нуайе и остальные члены команды использовали самоосциллятор, который позволяет динамическим системам демонстрировать периодически повторяющееся поведение.

В частности, ученые разработали аэроакустический автоколебательный аппарат, который позволяет звуковым волнам распространяться в одном направлении через циркулятор без потери интенсивности. Неизбежное затухание волн систематически компенсируется за счет автоколебаний циркулятора. Они синхронизируются с входящими волнами, позволяя им набирать энергию и усиливаться, а не затухать.

Циркулятор состоит из полого диска, через отверстие в центре которого с одной стороны вдувается вихревой воздух. Определенная скорость обдува в сочетании с точной интенсивностью вихря создает свистящий звук. «В отличие от обычных свистков, в которых звук создается неподвижной волной в полости, в этом новом свистке он возникает благодаря вращающейся волне», — объясняет Тьемо Педергнана из ETH Zürich, ведущий автор исследования.

На втором этапе к вращающемуся волновому свистку были добавлены три акустических «волновода». Это изолирующие устройства треугольной формы, расположенные вдоль края циркулятора и направляющие входящие волны только в одном направлении. Звуковые волны, проходящие через первую направляющую, могут двигаться через циркулятор ко второй. Однако волна, проходящая через вторую направляющую, не может «вернуться» через первую направляющую, а может направиться к третьей.

Усиленное однонаправленное распространение

Чтобы протестировать новую систему, описанную в журнале

Nature Communications, специалисты передали звуковую волну на частоте около 800 герц (эквивалентно высокому G у сопрано), а затем измерили качество ее распространения через второй и третий волноводы. Волна не достигла третьего волновода. Вместо этого она достигла второго (т.е. двигалась вперед) без потери интенсивности и даже значительно усилилась.

По словам Нуайе, «эта концепция невзаимного распространения волн с компенсацией потерь — важный результат, который может быть перенесен и на другие системы». Другими словами, устройство может стать отличной моделью для манипулирования взаимностью других волн. Например, его можно применить в метаматериалах (композитных материалах с физическими свойствами, не встречающимися в природе) для распространения электромагнитных волн. Микроволны в радарных системах также могут быть оптимально направлены, а сигналы в системах связи — лучше проходить через специализированные схемы.



Опубликовано: Мировое обозрение     Источник

Читайте нас:





Напишите ваш комментарий к статье:

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Новости партнеров

Наверх