Отличие от похожих опытов прошлого — это «дефект массы», шарик
меньшего, но точно рассчитанного веса, добавленный в один из концов
цепочки. Его присутствие привело к удивительному результату. Состояние
всей системы и, следовательно, передача колебаний вдоль сфер стали
сильно зависеть от места расположения «дефектного» шарика (или от того,
с какого края подсоединяли актуатор). При подаче колебаний
определённых частот происходила бифуркация, и движения частиц цепочки
меняли характер с периодического на хаотический или обратно. Авторы
подчёркивают, что система испытывала очень резкий переход в своём
режиме работы при передаче акустических колебаний в прямом и обратном
направлении. В результате получился первый перенастраиваемый
акустический диод, работающий к тому же в слышимом диапазоне частот.
Его коэффициент выпрямления превысил 104. Физики
полагают, что этот опыт пригодится в разработке экзотических материалов
для зданий, позволяющих, к примеру, в комнате А слышать всё, что
происходит в комнате B, но не наоборот. Кроме того, учёные
показали, что настраиваемый звуковой диод может конвертировать
колебания одних частот в другие. Такой материал мог бы удалять из всего
спектра шума самые нежелательные частоты, или переводить паразитные
шумы и вибрации в такие колебания, которые затем можно было бы легко
собирать и конвертировать в даровой ток с помощью миниатюрных
генераторов. (Детали работы можно найти в статье в Nature Materials и пресс-релизе университета.)
|