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義大利研究發現:類似單面鏡的"單向聲墻"有可能實現
想像一下，一支樂隊在室內演奏，鄰居卻聽不到音樂聲，然而，如果外面有人在交談，室內的樂師卻能聽到。這種類似單面鏡的單面聲墻技術聽起來似乎有些無法想像，但據美國《發現》網站5月6日報道，兩位義大利科學家正讓這類聲音操作技術更接近現實，相關研究發表在最新出版的《物理評論快報》雜誌上。
義大利伊蘇布利亞大學非線性和複雜系統中心的主任、物理學教授朱莉婭-卡薩提和義大利全國研究委員會複雜系統研究所的研究員史提芬勞-勒普瑞兩人受到受熱二極體能夠不對稱地傳輸熱量這一機制的啟發，提出了一種新的聲學機制。他們設想會有一種超材料或一套設備，其具有非線性的屬性，能以意想不到的方式讓聲波彎曲(正如單面鏡一樣)，從而實現讓聲音只朝一個方向傳輸，阻擋或者遮罩外來的聲波的目的。
卡薩提和勒普瑞也已經從數學上證明，製造出這種超材料或者設備是可能的。卡薩提表示，與線性相比，非線性會讓我們的世界更加豐富，它使我們具有更多可能性。單面鏡是一種光學玻璃，在一面看全反光，看不見對面的景物，像鏡子一樣只能看見這邊的鏡像；在另一面看，則是完全透明的玻璃，可以很清楚地看見對面的景物。
卡薩提解釋道，從理論上來講，被警察廣泛使用的單面鏡並非真正的單面，其之所以能産生單面反光的效果，完全是因為鏡的兩面處於不同光度的環境所造成的，其一邊必須完全黑暗，而另一邊則有光亮。與之類似的非線性聲學材料也將能使聲音僅在一個方向傳播，而阻止入射的聲波。
為了引導聲波，科學家提議交替不對稱地鋪設線性和非線性的材料層。一旦構成合適，當聲波從一邊進入時，它就必須進入這種超材料，接著被重新引導。卡薩提解釋道，這是因為，在兩個不同的方向上，聲波的頻率發生了變化。
這兩名物理學家已經從數學上證明，未來科學家能夠建造出這樣一種聲學超材料。勒普瑞表示，正如光子學一樣，以前科學家也沒有想到會出現非線性光子學，而現在非線性光子學的發展非常好。他表示，或許非線性聲學材料的製造可能要難一點，但有很多科學家正在努力讓其變成現實。
美國杜克大學電子和電腦工程學的副教授斯蒂芬-克姆表示，製造出這種材料是可能的。其一旦被製造出來，將會有很多實際用途。比如，有人可能希望將聲音局限在一個房間裏，不讓其逃逸出去，但同時能夠聽到外面人的談話。 |
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無諍三昧，斯為第一。
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發表於 2012-1-10 15:27:57
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