Ученые создали идеальный волновод для звука

Максим Наговицын16.06.2025365

В мире микроскопических колебаний есть свои правила, и теперь мы научились их обходить.

Ученые создали идеальный волновод для звука
Источник: нейросеть

Представьте батут шириной 0,2 миллиметра с поверхностью толщиной в 20 миллионных долей миллиметра, испещренной дырами.

Эти отверстия образуют узор из закругленных треугольников, повторяющихся с математической точностью.

Но самое удивительное — этот батут почти невозможно остановить. Раз начав колебаться, он будет двигаться практически вечно.

Причем двигаться он может не только вверх-вниз. На разных участках перфорированной поверхности колебания идут в разных направлениях, даже вбок. А в центре — словно «батут внутри батута» — волны и вовсе огибают углы, двигаясь по идеальному треугольному маршруту.

Кому нужен такой батут, если на него не прыгнешь? Ответ прост: его создали не для развлечений.

Физики из Констанцского университета, Копенгагенского университета и ETH Zurich построили его, чтобы изучать перенос фононов — квантов звука, крошечных колебаний, которые распространяются в кристаллических решетках.

С помощью этой мембраны из нитрида кремния ученые показали, как можно направлять фононы даже по резким поворотам на 120 градусов почти без потерь.

Лишь один из десяти тысяч фононов отражается назад — результат, сравнимый с современными системами телекоммуникации.

Это открывает путь к созданию «дорог» для фононов, — говорит Одед Зильберберг, физик из Констанца, разработавший дизайн мембраны.

Его коллеги воплотили идею в жизнь, а результаты опубликовали в издании Nature.

А можно ли сделать такой батут для человека?

Я об этом думал, — улыбается Зильберберг. — Принцип должен работать и в большем масштабе. Но прыгать лучше в шлеме.

Этот эксперимент — шаг к управляемым акустическим волнам в микроэлектронике. Если сигналы в чипах можно передавать не только электронами, но и фононами, это снизит нагрев и повысит эффективность. Также технология пригодится в квантовых вычислениях, где контроль над колебаниями критически важен.

Хотя результаты впечатляют, масштабирование технологии — под вопросом. В микрочипах фононы сталкиваются с дефектами структуры, что может нарушить их движение. Кроме того, создание подобных мембран для промышленного применения потребует новых методов производства.

Ранее ученые применили оптический волновод для соединения полупроводниковых чипов.

Подписаться: Телеграм | Дзен | Вконтакте


Хайтек

Создан материал, преобразующий свет, ток и магнетизм в тепло
Создан материал, преобразующий свет, ток и магнетизм в тепло

Что если одна тонкая пленка сможет замени...

Ученые улучшили свойства проводящих волокон
Ученые улучшили свойства проводящих волокон

Теплопроводность как у алюминия, гиб...

Новый усилитель для квантовых компьютеров экономит энергию
Новый усилитель для квантовых компьютеров экономит энергию

Квантовые компьютеры похожи на капризных

Открыт новый тип органических полупроводников
Открыт новый тип органических полупроводников

Органическая электроника обычно строится на&nb...

Световой код: бозонное сэмплирование пробивает дорогу в реальный мир
Световой код: бозонное сэмплирование пробивает дорогу в реальный мир

Квантовые технологии нашли неожиданное примене...

Ученые нашли простой способ упорядочить нанотрубки
Ученые нашли простой способ упорядочить нанотрубки

Под поляризованным светом нитрид-борные нанотр...

Разработан новый метод проектирования 3D-плетеных композитов
Разработан новый метод проектирования 3D-плетеных композитов

Представьте станок, который плетет каркас для&...

Новый материал снижает температуру строений на 9 градусов
Новый материал снижает температуру строений на 9 градусов

Ученые нашли способ превратить здания в г...

Ученые создали молекулярную колбу для точных реакций
Ученые создали молекулярную колбу для точных реакций

Исследователи нашли способ управлять молекулам...

Найдена безопасная замена свинцовым материалам
Найдена безопасная замена свинцовым материалам

Олово и церий превратили многообещающий, ...

Ученые впервые увидели заряды в нанокерамике
Ученые впервые увидели заряды в нанокерамике

Границы между микроскопическими областями в&nb...

Ученые создали сверхчувствительный сенсор дофамина
Ученые создали сверхчувствительный сенсор дофамина

Дофамин называют молекулой мотивации, и т...

Ученые решили проблему хрупкости энергохранилищ
Ученые решили проблему хрупкости энергохранилищ

3D-печать совершила скачок в энергетике&n...

Один распадается, двое рождаются: физики поймали момент
Один распадается, двое рождаются: физики поймали момент

Угловой момент света ведет себя странно, но&nb...

Навигация без слепых зон: алгоритм научили видеть сквозь стены
Навигация без слепых зон: алгоритм научили видеть сквозь стены

Представьте навигатор, который почти не о...

Создан самовосстанавливающийся материал для электроники
Создан самовосстанавливающийся материал для электроники

Ученые создали материал, который делает электр

Квантовый танец электронов: как графен сохраняет память
Квантовый танец электронов: как графен сохраняет память

Графен снова удивляет: теперь он проводит

Ученые создали антенну для сверхточной диагностики сосудов
Ученые создали антенну для сверхточной диагностики сосудов

Ученые разглядели то, что годами ускольза

Ученые придумали, как изучать чипы без разрушения
Ученые придумали, как изучать чипы без разрушения

Ошибка в один нанометр может испортить пр...

Поиск на сайте

ТОП - Новости мира, инновации

Новости компаний, релизы

Больше никаких цифр: теперь квитанции в приложении Альфа-Банка вбиваются сами
Автономные дроны без веб-интерфейса: просто API и никаких сложностей
ITPOD обновил номенклатуру серверов — разбираем обозначения
Стажировка на Казанском вертолетном заводе – как студенты осваивали авиастроение
Лаборатория по поиску киберугроз в МИФИ: студенты и эксперты BI.ZONE объединяются