Лента новостей

10:50
В России опубликовали опрос об отношении социальных групп к СВО
10:38
Статс-секретарь – заместитель Министра обороны России Анна Цивилева проверила условия оказания медицинской помощи раненым и вручила награды военнослужащим в филиале госпиталя им. А.А. Вишневского
10:23
ВС России проводят успешные контратаки в Курской области: последние новости на сегодня, 14.10.2024
09:57
Орбан: Запад экономически отстаёт от Востока
09:56
В Калифорнии житель Лас-Вегаса пытался застрелить Трампа
09:53
Почему украинские военные едят гадостное мясо, при чем тут каталог и постоянные поставщики Минобороны
09:53
Почему украинские военные едят гадостное мясо, при чем тут каталог и постоянные поставщики Минобороны
09:53
Если Россия возьмет Покровск, Украина столкнется с двойной угрозой
09:48
У японцев есть своя доморощенная русофобия
09:42
СВО. Донбасс. Оперативная лента за 14.10.2024
09:21
Десантники ВС РФ эвакуировали с поля боя трофейный бронеавтомобиль Kirpi
08:36
Юрий Подоляка: украинские позиции на грани коллапса – погодные условия играют на руку России, обстановка на Курском направлении
08:27
Медики проверили, полезны ли на самом деле «продукты для здорового питания»
04:57
«Свинья» для ВСУ
04:49
Как свергали фараонов: один заговор из истории Древнего Египта
04:41
Удар “Искандера” уничтожил судно, груженое западным оружием для Украины
03:59
Исследование Apple показало, что ИИ-модели не думают, а лишь имитируют мышление
03:24
Российские войска шагают к победе: новости СВО от 14 октября 2024. Карта боёв на Украине сегодня, обстановка в Курской области, военная сводка, 963 день спецоперации России на Украине
02:51
Оккупированная Германия и испуганный Шольц
01:10
Европе грозит превращение в цифровую колонию
00:22
Последняя хотелка Зеленского
00:17
Дезертирство на Украине: почему солдат покинул свой окоп в знак протеста
23:27
Байден едет в Германию, но «Рамштайна» не будет
22:38
Дрон атаковал военную базу в Израиле — есть жертвы
22:31
Найдите новый способ согреться этой осенью с помощью секс-позы пряная тыква
21:45
Дрон атаковал военную базу в Израиле – есть жертвы
21:39
Великобритания – Маврикий – Чагос: уйти, чтобы остаться…
21:37
Развал армии достиг таких масштабов, что никакие меры уже не помогут
20:54
В Сербии обвинили ЕС в неискренности и заговорили о БРИКС
20:19
Из этого скопления вылетают десятки сверхскоростных звезд
20:02
КНДР привела в готовность артиллерию на границе с Южной Кореей
20:01
Украинские родители вывозят своих несовершеннолетних сыновей за границу
19:09
Сводка Минобороны России о ходе проведения спецоперации на 13 октября
19:08
ВС РФ продвинулись на Запорожском направлении
19:07
«Почему они делают всё, что хотят?». Израиль напал на пост миротворцев ООН в Ливане
19:02
Сербия рассматривает присоединение к БРИКС как альтернативу вступлению в ЕС
18:44
Война на Украине (13.10.24): ВСУ на Курщине заговорили устами гитлеровцев...
18:14
Блогеру Косенко грозит до 10 лет тюрьмы
18:13
В Киеве нашли виновного в неблагоприятном развитии ситуации на поле боя для ВСУ
18:08
56 полк ВДВ эвакуировал с поля боя турецкий бронеавтомобиль Kirpi на Курском фронте (ВИДЕО)
18:05
Российские компании неожиданно погасили миллиардные долги перед Финляндией — Обязательства были довольно значительными
18:03
Уклонист пытался совершить покушение на сотрудницу ТЦК
17:22
Официальный веб-сайт Poco перестанет работать 31 декабря
17:21
SpaceX снова запустила Starship и поймала его первую ступень с первой попытки
17:10
Украинцы подвергли Джареда Лето травле за обещание приехать в Россию
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