Физики создали устройство, позволяющее звуковым волнам распространяться только в одном направлении. Разработка принадлежит ученым из Швейцарской высшей технической школы Цюриха и Федеральной политехнической школы Лозанны.
Устройство представляет собой диск с тремя равноудаленными портами, способными передавать и принимать звук. В неактивном состоянии звук из порта 1 слышен в портах 2 и 3 с одинаковой громкостью. Однако при работе системы звук из порта 1 слышен только в порте 2.
Это достигается за счет нагнетания вихревого потока воздуха в полость диска с определенной скоростью и интенсивностью. Это позволяет звуковым волнам синхронизироваться в повторяющемся паттерне, направляя их в одну сторону и усиливая колебания, чтобы они не рассеивались.
Ученые считают, что их метод может быть использован при разработке будущих коммуникационных технологий. Возможно создание новых метаматериалов для манипулирования не только звуковыми, но и электромагнитными волнами.
Исследователи построили акустический циркулятор и протестировали его, посылая звуковые волны частотой около 800 Гц из одного волновода и измеряя, как они поступают в два других. Волны не только не ослабевали, но даже усиливались к моменту достижения второго волновода. В третьем волноводе звуковые волны не обнаруживались.
Ученые полагают, что акустический циркулятор может помочь в изучении распространения и манипулирования звуковыми волнами. Общая концепция также может быть применена для управления электромагнитными волнами в радарных и коммуникационных системах.