Как правило, когда звуковая волна ударяет поверхность, она размышляет назад на той же самой основной частоте с различной амплитудой. Их модель, сообщил в Журнале Прикладной Физики, от AIP Publishing, шоу, что, когда звуковая волна поражает эту метаповерхность, инцидент, основная частота не приходит в норму. Вместо этого метаповерхность преобразовывает ту энергию во второй гармонический резонанс волны.Винсент Тоернэт, старший научный сотрудник в акустике в CNRS Франции и авторе на бумаге, объяснил, что «Вы посылаете подачу A440 и после отражения, это преобразовано в подачу A880».
Он разъяснил то это преобразование волны, возможно «с тонкой поверхностью отражения… намного меньше, чем акустическая длина волны».Тоернэт сообщает, что они среди первых групп акустики, которые изучат нелинейные акустические метаповерхности. Их лаборатория сосредотачивается на нелинейной акустике, который описывает высокие взаимодействия волны амплитуды с нелинейными элементами или СМИ. Например, это подполе учится, как звук взаимодействует с трещинами в твердом материале, или как упругие волны взаимодействуют с очень непрочными структурами.
Команда развивала их новое метаповерхностное понятие из прошлой экспериментальной работы. Ранее, они напечатали мягкие резиновые материалы как PDMS, основанный на кремнии полимер, устроили компоненты во вращении квадратных конфигураций и послали импульсы звуковой волны через структуры. Когда импульсы размножились через структуры PDMS с конкретной геометрией, исследователи наблюдали странный эффект: распространение солитонов, стабильных нелинейных импульсов волны.
В результате очень непрочная структура, казалось, как идеальная платформа проектировала определенную упругую нелинейность.Эти метаповерхности могли значительно продвинуть шумовые технологии контроля, потому что они могли лучше изолировать основную проблему в шумовом контроле: низкие частоты. «Если Вы преобразовываете энергию в более высокие частоты, тогда Вы можете более легко поглотить ее позже», сказал Тоернэт.Он также цитирует это, тонкие метаповерхности могли стать компонентами более сложных устройств как акустические диоды и транзисторы.
Эти результаты могли даже быть применены к другим типам волн. В оптике метаповерхности на основе подобного понятия «могли заменить кристаллы второго гармонического поколения (SHG), используемые, чтобы удвоить частоту лазера в передаче», сказал Тоернэт.Эти неожиданные размышления почти похожи на зеркало funhouse для звука. «Это походило бы на взгляд на Вас в зеркале и перемещать отраженное изображение в ультрафиолетовом оптическом диапазоне», сказал Тоернэт.
В дальнейшем команда теперь стремится строить метаповерхность и экспериментально проверять их результаты.