Исследовательская группа из Центра перспективных научных исследований Городского университета Нью-Йорка добилась новых успехов в области регулирования звуковых волн, вдохновленной концепцией в области электроники для разработки инновационной технологии под названием « крутильная эластичность». Эта технология регулирования звуковых волн обеспечивает динамическое управление режимом распространения механических волн путем вращения поверхности инженерных материалов.

Исследовательская работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Команда разработала специальную поверхность с миниатюрной столбчатой структурой с помощью теоретического анализа, компьютерного моделирования и экспериментов с прототипом на 3D-печати. Когда два одинаковых поверхностных слоя вращаются относительно друг к другу под разными углами, их комбинированная структура может изменять характеристики распространения вибрации и переключаться между различными топологическими состояниями. Руководитель исследования профессор Андреа Алю сказал: « Наше исследование показывает, что мы можем достичь экстремального контроля над механическими волнами, просто повернув эти два слоя структуры».

При определенном угле вращения механические волны демонстрируют высокую степень фокусированности и направленного распространения, явление, которое исследователи называют эффектом « волшебного угла ». Эта технология регулирования звуковых волн преодолевает ограничения традиционной фиксированной конструкции и позволяет инженерам перенастроить поведение распространения волн путем регулировки угла между слоями. Эта регулируемая характеристика открывает новые возможности для повышения эффективности передачи информации.

Технология крутильной эластичности позволяет точно управлять широкополосными сигналами и имеет возможность быстро регулировать поведение волн. Метод регулирования звуковой волны также может улучшить отказоустойчивость системы к производственным дефектам. Исследовательская группа ожидает, что этот прорыв будет способствовать развитию технологий в таких областях, как медицинская визуализация, бытовая электроника и микрофлюидность. С дальнейшими исследованиями миниатюризации ожидается, что технология крутильной эластичности будет применена к устройствам на уровне чипов, что откроет новые пути для применения регулирования звуковых волн.