دانشمندان صدا را از میان خلاء عبور دادند – تک ناک


دانشمندان دانشگاه ییواسکیلا در فنلاند با موفقیت صدا را از طریق شکاف خلاء بین دو جسم جامد (دو کریستال اکسید روی) عبور دادند.

به گزارش تکناک، محققان در مطالعه‌ای که این هفته در مجله Communications منتشر شد، می‌نویسند: امواج صوتی در خلاء وجود ندارند. این شرایط منجر به این نتیجه اولیه می شود که انتقال انرژی یک موج صوتی بین دو رسانه جدا از هم برای خلاء غیرممکن شود. با این حال، در مقیاس اتمی، ارتعاشات هسته‌ها می‌توانند از طریق فعل و انفعالات الکتریکی آنها از طریق خلاء منتشر شوند.

بنابراین، می‌توان این سوال را مطرح کرد که آیا فونون‌های آکوستیک نیز می‌توانند از طریق مکانیسم الکترومغناطیسی از شکاف‌های خلاء بزرگ‌تر از مقیاس اتمی منتقل شوند.

این کریستال ها هر دو پیزوالکتریک هستند، به این معنی که وقتی گرما یا استرس مکانیکی را تجربه می کنند، الکتریسیته تولید می کنند. در این مورد، این شامل صدا نیز می شود. از آنجایی که الکتریسیته می تواند در خلاء وجود داشته باشد، صدا در واقع می تواند از یک کریستال به کریستال دیگر بپرد یا تونل بزند.

این «تونل‌سازی» در فرکانس‌هایی در محدوده شنیداری ما (مانند فریاد انسان، شاید) و همچنین فرکانس‌های فراصوت و مافوق صوت فراتر از شنوایی انسان رخ می‌دهد. البته، یک نکته مهم وجود دارد، فاصله بین این دو کریستال نمی تواند بزرگتر از طول موج خود موج صوتی باشد. بنابراین، با افزایش فرکانس، شکاف بین دو کریستال باید کوچکتر و کوچکتر شود.

این روش تونل زنی صدا نیز کامل نیست. گاهی اوقات، امواج صوتی در حین حرکت از طریق این میدان الکتریکی منحرف، بازتاب یا تغییر شکل می‌دهند. با این حال، در موارد دیگر، امواج صوتی بدون تاثیر از سفر خلاء میکروسکوپی جان سالم به در بردند.

ایلاری ماسیلتا از مرکز علوم نانو در دانشگاه ییواسکیلا فنلاند و نویسنده این مطالعه در بیانیه مطبوعاتی گفت: در بیشتر موارد اثر کوچک است، اما ما همچنین موقعیت‌هایی را پیدا کردیم که انرژی کامل موج با بازدهی 100 درصد و بدون هیچ بازتابی از خلاء عبور می‌کند.

به این ترتیب، این پدیده می تواند در اجزای میکروالکترومکانیکی (فناوری گوشی های هوشمند) و کنترل گرما کاربرد داشته باشد.

Related Posts

دیدگاهتان را بنویسید