研究人员发明了一种技术，使声波只能向前传播，消除了向后传输而不会造成损失。该系统基于自激振荡机制，可以显著增强各种技术中的电磁波管理。
- 声音和其他波通常以相同的速度向前和向后传播。
- 目前，研究人员已经开发出一种方法，可以防止声波向后传播，而不会损害其向前传播的效果。
- 将来，这种方法还可以应用于电磁波，例如雷达技术。
日常交流中的波传播
无论是水、光还是声音：波通常以相同的 WhatsApp 数据 方式向前和向后传播。因此，当我们与站在远处的人交谈时，那个人可以听到我们的声音，就像我们能听到他们的声音一样。这在交谈时很有用，但在某些技术应用中，人们希望波只能沿一个方向传播 – 例如，为了避免不必要的光或微波反射。声波控制的突破
对于声波，十年前研究人员成功地抑制了声波向后传播；然而，这也削弱了向前传播的波。苏黎世联邦理工学院的燃烧、声学和流动物理学教授 Nicolas Noiray 领导的研究小组与洛桑联邦理工学院的 Romain Fleury 合作，现已开发出一种方法，可以防止声波向后传播，而不会削弱其向前传播。
未来，这种最近发表在科学期 上的方法也可以应用于电磁波。自激振荡的创新应用
这种声波单行道的基础是自激振荡，其中动态系统会周期性地重复其行为。“实际上，我职业生涯的很大一部分时间都在防止这种现象，”Noiray 说道。
除此之外，他还研究了飞机发动机燃烧室内的声波和火焰相互作用如何产生自持热声振荡，这种振荡可能导致危险的振动。在最坏的情况下，这些振动可能会摧毁发动机。
无害且有用的自激振荡
Noiray 的想法是利用无害的自持气动声学 您可能会在文章中发现她 振荡，让声波只沿一个方向通过，而不会通过所谓的循环器造成任何损失。在他的方案中，声波不可避免的衰减通过循环器中的自振荡与入射波同步来补偿，这使得它们能够从这些振荡中获得能量。循环器本身应该由一个圆盘状的空腔组成，旋转的空气从一侧通过其中心的开口吹过。
因此，当吹气速度和旋流强度达到特定组合时，腔内就会产生哨声。“普通哨子的声音是由腔内驻波产生的，而这种新型哨子的声音是由旋转波产生的，”Noiray 团队的前博士生、这项研究的主要作者 Tiemo Pedergnana 解释道。
从想法到实验花了一段时间：首先，Noiray 和他的同事研究了旋转波哨的流体力学，然后为其添加了三个声波导，它们沿循环器的边缘呈三角形排列。通过第一个波导输入的声波可以通过第二个波导离开循环器。但是，通过第二个波导输入的波不能通过第一个波导“向后”输出，但可以通过第三个波导输出。
实际应用和未来影响
经过数年时间，ETH 的研究人员开发并 afb 目录 理论建模了循环器的各个部件；现在，他们终于可以通过实验证明他们的损耗补偿方法有效。他们通过第一个波导发送频率约为 800 赫兹（大约是女高音的高音 g）的声波，并测量了声波传输到第二和第三波导的情况。正如预期的那样，声波没有到达第三波导。然而，从第二个波导（在“向前”方向）发出的声波比最初发送的声波还要强。
“我们认为，这种损耗补偿非互易波传播的概念是一个重要的结果，也可以转移到其他系统中，”Noiray 说。他认为他的声波循环器主要是一个强大的玩具模型，用于使用同步自振荡进行波操纵的一般方法，例如，可以应用于电磁波的超材料。通过这种方式，雷达系统中的微波可以得到更好的引导，并且可以实现所谓的拓扑电路，利用这种电路可以在未来的通信系统中路由信号。
