Dispositif D'Espionnage? Création D'Une Machine À Son Unique

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Un nouvel appareil utilise de l'air en rotation pour créer un son unidirectionnel.

Les scientifiques ont créé une machine à son à sens unique.

L'appareil, appelé circulateur acoustique, rompt avec le principe fondamental selon lequel le son, ainsi que d'autres types de vagues, vont dans les deux sens.

Les résultats, publiés ce jour (30 janvier) dans la revue Science, pourraient donner l’équivalent sonore d’un miroir sans tain. Avec un tel appareil, les gens peuvent entendre quelqu'un parler, mais eux-mêmes ne peuvent pas être entendus. [Les 9 plus grands mystères non résolus de la physique]

Nature de la vague

Toutes les ondes - de lumière visible, sonore, radio ou autre - ont une propriété physique appelée symétrie d’inversion temporelle. Cela signifie qu'une vague envoyée dans un sens peut toujours être renvoyée.

"Si je peux vous parler, vous devriez pouvoir me répondre aussi", a déclaré Andrea Alù, co-auteur de l'étude, ingénieur en électricité à l'Université du Texas à Austin.

Pour les ondes radio, les chercheurs ont découvert comment enfreindre cette règle en utilisant des matériaux magnétiques qui font tourner les électrons dans une direction. Les ondes radio résultantes détectent la différence de matériau dans un sens par rapport à l'autre, empêchant ainsi la transmission inverse. En conséquence, les tours de transmission peuvent diffuser les 40 plus grands succès sans que les ondes radio ne rebondissent.

Son à sens unique

Mais jusqu'à présent, les chercheurs n'avaient pas trouvé comment compléter l'astuce pour d'autres types de vagues.

Pour accomplir cet exploit avec des ondes sonores, qui sont des oscillations de pression dans l'air, l'équipe a créé une cavité remplie de minuscules ventilateurs de CPU (unité de traitement centrale) qui font tourner l'air à une vitesse spécifique. Lorsque les ondes sonores traversent la cavité, elles sont acheminées dans l’un des trois tuyaux (imaginez une étoile de mer avec la cavité au centre et chaque tuyau est l’un des appendices de l’étoile de la mer), chacune ayant un microphone à la gauche. fin.

L'air tourne dans un sens, de sorte que le flux d'air "se sent" différent de l'onde dans un sens par rapport à l'autre, empêchant ainsi la transmission en arrière. En conséquence, les ondes sonores peuvent entrer, mais elles ne peuvent pas aller dans l'autre sens. Le résultat est un son unidirectionnel.

Le dispositif sonore à sens unique, appelé circulateur acoustique

Le dispositif sonore à sens unique, appelé circulateur acoustique

Crédit: Images courtoisie de Science / AAAS

Ainsi, par exemple, l'auditeur à la fin du premier canal peut envoyer un signal sonore au deuxième canal, mais le premier canal ne peut pas entendre le son du second. Le deuxième canal peut être capable d'envoyer un signal au troisième canal, mais ne pas en recevoir.

Nombreuses applications

La nouvelle technique pourrait être utilisée pour créer l'équivalent sonore du verre à sens unique. Il existe de toute évidence des moyens furtifs d’utiliser cette méthode, par exemple dans les dispositifs d’espionnage.

"Je peux vous écouter, mais vous ne pouvez pas me détecter, vous ne pouvez pas entendre ma présence", a déclaré Alù à WordsSideKick.com.

Mais le principe pourrait aussi potentiellement être utilisé pour créer des ondes lumineuses unidirectionnelles.

Les résultats déboucheront probablement sur de nombreuses applications utiles, a déclaré Sébastien Guenneau, chercheur en métamatériaux à l’Institut Fresnel en France, qui n’a pas participé à l’étude.

"Je serais surpris que les industries du son ne reprennent pas cette idée", a déclaré Guenneau à WordsSideKick.com. "Cela pourrait avoir de grandes applications dans l'isolation acoustique des autoroutes, des studios de musique, des sous-marins et des avions."

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