Các nhà khoa học Thụy Sĩ vừa drop một nghiên cứu xịn xò: chế tạo được thiết bị khiến sóng âm chỉ truyền theo một chiều thôi nha! 
Oke giờ hãy tưởng tượng: bạn đang đứng trong phòng trống với 2 người khác, muốn nói chuyện riêng với 1 người mà không cho người còn lại nghe được. Nghe có vẻ mission impossible phải không?
Bởi vì về lý thuyết thì âm thanh là sóng dọc, nó sẽ lan tỏa đa chiều khắp căn phòng luôn. Không thể nào ép nó đi theo một đường duy nhất được, trừ khi...
Trừ khi bạn học được chiêu "Truyền âm nhập mật" huyền thoại trong Thiên Long Bát Bộ của Kim Dung!
Nhớ hồi phá giải Trân lung kỳ trận không? Đoàn Diên Khánh của Đại Lý xài thuật truyền âm chỉ điểm cho Hư Trúc phá thế cờ của Vô Nhai Tử. Chỉ có Trúc nghe được thôi, còn mấy cao thủ xung quanh chẳng nghe trộm được gì hết!
Điều này chỉ có thể xảy ra nếu âm thanh được truyền theo một con đường duy nhất, như sợi chỉ vô hình nối từ cổ họng Đoàn Diên Khánh tới tai Hư Trúc vậy.
Tưởng đâu chỉ là tưởng tượng "phi vật lý" trong truyện kiếm hiệp, nhưng plot twist: các nhà khoa học Thụy Sĩ vừa tạo ra thiết bị mô phỏng lại chiêu Truyền âm nhập mật này luôn rồi nè!
Họ đã ép được sóng âm chỉ lan truyền theo một hướng thật sự đó!
Thiết bị do team từ Đại học ETH Zurich và Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ Lausanne phát triển. Hình dạng như cái đĩa với 3 cổng cách đều nhau, mỗi cổng có thể gửi hoặc nhận âm thanh.
Ở chế độ thường, âm thanh từ cổng 1 sẽ nghe được ở cả cổng 2 và 3 với âm lượng bằng nhau. Sóng âm cũng phản xạ về cổng 1 dưới dạng tiếng vang. Nhưng khi bật hệ thống lên, chỉ có người ở cổng 2 nghe được âm thanh từ cổng 1 thôi!
Bí kíp của thiết bị này thực ra ez game lắm! Bạn chỉ cần thổi một luồng khí xoáy vào khoang với tốc độ và cường độ đủ chuẩn, cho sóng âm đồng bộ theo một pattern lặp lại.
Điều này không chỉ dẫn sóng âm theo một hướng mà còn boost thêm năng lượng cho nó nữa! Nhờ đó sóng âm không bị yếu đi mà luôn giữ được năng lượng ban đầu.
Nói cách khác, bạn có thể truyền sóng âm với cường độ không đổi qua khoảng cách bất kỳ! Lại thêm một chiêu nữa từ truyện Kim Dung: "thiên lý truyền âm" - tức là truyền âm thanh đi vạn dặm luôn á!
Nhưng các nhà khoa học Thụy Sĩ chế tạo thiết bị này để làm gì chứ?
Thực ra đây không phải dự án "fan made" dành cho fan Kim Dung đâu nha! Nghiên cứu này thuộc lĩnh vực kỹ thuật truyền thông, nơi họ tìm cách truyền tín hiệu hiệu quả và tối ưu nhất - không chỉ âm thanh mà cả ánh sáng và sóng điện từ nữa.
Ý tưởng kiểm soát sóng lan truyền theo một chiều đã làm các nhà khoa học đắm đuối cả thập kỷ rồi. Vì nếu làm được, họ có thể giải quyết loạt vấn đề thực tế, ví dụ như làm sóng radar mạnh và chính xác hơn nhiều!
10 năm trước, team từ Đại học Texas (Mỹ) cũng từng theo đuổi ý tưởng này. Nhưng họ chỉ tạo được một đợt sóng truyền theo một chiều, với cường độ yếu dần trên đường đi thôi.
Vì vậy, nhóm nghiên cứu tại Thụy Sĩ do giáo sư Nicolas Noiray - một nhà vật lý chuyên về chất lỏng dòng chảy, quá trình đốt cháy và âm học - đã cố gắng giải quyết vấn đề đó.
Họ phát hiện ra rằng trong một số hệ thống có những dao động tự thân. Nhiều trường hợp nó khá phiền phức, ví dụ làm dàn nhựa xe máy rung bần bật khi chạy, hoặc thậm chí làm rung cả động cơ máy bay, gây nguy cơ tai nạn luôn!
Nhưng giáo sư Noiray cho biết những dao động này có thể được sử dụng một cách hữu ích: tạo ra một con đường cho sóng âm di chuyển theo một chiều!
Giải pháp của ông vừa khéo léo vừa đơn giản. Tưởng tượng một khoang hình đĩa, không khí được thổi với cường độ vừa phải để tạo ra âm thanh như tiếng còi. Nhưng đây không phải tiếng còi thông thường nha! Thay vì tạo sóng dừng (âm thanh dội lại bên trong), tiếng còi này tạo ra các luồng sóng xoáy.
Nhóm của giáo sư Noiray đã dành nhiều năm nghiên cứu cơ học chất lỏng đằng sau con sóng xoáy này. Sau đó họ mới tạo ra thiết bị với ba đường dẫn (ống dẫn sóng) được sắp xếp theo hình tam giác.
Khi sóng âm đi vào ống dẫn sóng đầu tiên, nó sẽ truyền trơn tru qua bộ tuần hoàn đến ống dẫn sóng thứ hai. Nhưng nếu âm thanh cố đi vào qua ống dẫn sóng thứ hai, nó không thể quay lại được. Nó bị ép vào đường dẫn thứ ba riêng biệt, đảm bảo âm thanh chỉ đi theo một hướng!
Nhóm nghiên cứu đã test thiết kế với sóng âm ở tần số khoảng 800 Hertz, và nó đã work! Sóng âm không chỉ truyền về phía trước mà không phản xạ ngược lại, mà thậm chí còn mạnh hơn trước nhờ vào sự tăng năng lượng từ các dao động tự thân của máy tuần hoàn!
Có thể nói, nghiên cứu của giáo sư Noiray đã cùng lúc chứng minh 2 tuyệt chiêu "Truyền âm nhập mật" và "Thiên lý truyền âm" trong truyện kiếm hiệp Kim Dung là khả thi về mặt vật lý luôn á! Nhưng nó không chỉ có ý nghĩa với âm thanh đâu nha.
"Theo quan điểm của chúng tôi, khái niệm về sự lan truyền sóng không tương hỗ được bù trừ tổn thất này là một kết quả quan trọng cũng có thể được chuyển giao sang các hệ thống khác", giáo sư Noiray cho biết.
Kỹ thuật này có thể được sử dụng để thiết kế các công nghệ truyền thông trong tương lai nè! Các siêu vật liệu mới có thể được tạo ra để điều khiển không chỉ sóng âm mà còn có khả năng điều khiển cả sóng ánh sáng và các loại sóng điện từ nữa!
Hãy tưởng tượng bạn có thể điều khiển đường đi của sóng radar theo ý muốn, sử dụng "Thiên lý truyền âm" để tạo ra các tín hiệu gửi đến người ngoài hành tinh, khi chúng có thể đi từ thiên hà này tới thiên hà khác mà không bị yếu đi!
Nguồn: kenh14.vn
Oke giờ hãy tưởng tượng: bạn đang đứng trong phòng trống với 2 người khác, muốn nói chuyện riêng với 1 người mà không cho người còn lại nghe được. Nghe có vẻ mission impossible phải không?
Bởi vì về lý thuyết thì âm thanh là sóng dọc, nó sẽ lan tỏa đa chiều khắp căn phòng luôn. Không thể nào ép nó đi theo một đường duy nhất được, trừ khi...
Trừ khi bạn học được chiêu "Truyền âm nhập mật" huyền thoại trong Thiên Long Bát Bộ của Kim Dung!
Nhớ hồi phá giải Trân lung kỳ trận không? Đoàn Diên Khánh của Đại Lý xài thuật truyền âm chỉ điểm cho Hư Trúc phá thế cờ của Vô Nhai Tử. Chỉ có Trúc nghe được thôi, còn mấy cao thủ xung quanh chẳng nghe trộm được gì hết!
Điều này chỉ có thể xảy ra nếu âm thanh được truyền theo một con đường duy nhất, như sợi chỉ vô hình nối từ cổ họng Đoàn Diên Khánh tới tai Hư Trúc vậy.
Tưởng đâu chỉ là tưởng tượng "phi vật lý" trong truyện kiếm hiệp, nhưng plot twist: các nhà khoa học Thụy Sĩ vừa tạo ra thiết bị mô phỏng lại chiêu Truyền âm nhập mật này luôn rồi nè!
Họ đã ép được sóng âm chỉ lan truyền theo một hướng thật sự đó!
Thiết bị do team từ Đại học ETH Zurich và Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ Lausanne phát triển. Hình dạng như cái đĩa với 3 cổng cách đều nhau, mỗi cổng có thể gửi hoặc nhận âm thanh.
Ở chế độ thường, âm thanh từ cổng 1 sẽ nghe được ở cả cổng 2 và 3 với âm lượng bằng nhau. Sóng âm cũng phản xạ về cổng 1 dưới dạng tiếng vang. Nhưng khi bật hệ thống lên, chỉ có người ở cổng 2 nghe được âm thanh từ cổng 1 thôi!
Bí kíp của thiết bị này thực ra ez game lắm! Bạn chỉ cần thổi một luồng khí xoáy vào khoang với tốc độ và cường độ đủ chuẩn, cho sóng âm đồng bộ theo một pattern lặp lại.
Điều này không chỉ dẫn sóng âm theo một hướng mà còn boost thêm năng lượng cho nó nữa! Nhờ đó sóng âm không bị yếu đi mà luôn giữ được năng lượng ban đầu.
Nói cách khác, bạn có thể truyền sóng âm với cường độ không đổi qua khoảng cách bất kỳ! Lại thêm một chiêu nữa từ truyện Kim Dung: "thiên lý truyền âm" - tức là truyền âm thanh đi vạn dặm luôn á!
Nhưng các nhà khoa học Thụy Sĩ chế tạo thiết bị này để làm gì chứ?
Thực ra đây không phải dự án "fan made" dành cho fan Kim Dung đâu nha! Nghiên cứu này thuộc lĩnh vực kỹ thuật truyền thông, nơi họ tìm cách truyền tín hiệu hiệu quả và tối ưu nhất - không chỉ âm thanh mà cả ánh sáng và sóng điện từ nữa.
Ý tưởng kiểm soát sóng lan truyền theo một chiều đã làm các nhà khoa học đắm đuối cả thập kỷ rồi. Vì nếu làm được, họ có thể giải quyết loạt vấn đề thực tế, ví dụ như làm sóng radar mạnh và chính xác hơn nhiều!
10 năm trước, team từ Đại học Texas (Mỹ) cũng từng theo đuổi ý tưởng này. Nhưng họ chỉ tạo được một đợt sóng truyền theo một chiều, với cường độ yếu dần trên đường đi thôi.
Vì vậy, nhóm nghiên cứu tại Thụy Sĩ do giáo sư Nicolas Noiray - một nhà vật lý chuyên về chất lỏng dòng chảy, quá trình đốt cháy và âm học - đã cố gắng giải quyết vấn đề đó.
Họ phát hiện ra rằng trong một số hệ thống có những dao động tự thân. Nhiều trường hợp nó khá phiền phức, ví dụ làm dàn nhựa xe máy rung bần bật khi chạy, hoặc thậm chí làm rung cả động cơ máy bay, gây nguy cơ tai nạn luôn!
Nhưng giáo sư Noiray cho biết những dao động này có thể được sử dụng một cách hữu ích: tạo ra một con đường cho sóng âm di chuyển theo một chiều!
Giải pháp của ông vừa khéo léo vừa đơn giản. Tưởng tượng một khoang hình đĩa, không khí được thổi với cường độ vừa phải để tạo ra âm thanh như tiếng còi. Nhưng đây không phải tiếng còi thông thường nha! Thay vì tạo sóng dừng (âm thanh dội lại bên trong), tiếng còi này tạo ra các luồng sóng xoáy.
Nhóm của giáo sư Noiray đã dành nhiều năm nghiên cứu cơ học chất lỏng đằng sau con sóng xoáy này. Sau đó họ mới tạo ra thiết bị với ba đường dẫn (ống dẫn sóng) được sắp xếp theo hình tam giác.
Khi sóng âm đi vào ống dẫn sóng đầu tiên, nó sẽ truyền trơn tru qua bộ tuần hoàn đến ống dẫn sóng thứ hai. Nhưng nếu âm thanh cố đi vào qua ống dẫn sóng thứ hai, nó không thể quay lại được. Nó bị ép vào đường dẫn thứ ba riêng biệt, đảm bảo âm thanh chỉ đi theo một hướng!
Nhóm nghiên cứu đã test thiết kế với sóng âm ở tần số khoảng 800 Hertz, và nó đã work! Sóng âm không chỉ truyền về phía trước mà không phản xạ ngược lại, mà thậm chí còn mạnh hơn trước nhờ vào sự tăng năng lượng từ các dao động tự thân của máy tuần hoàn!
Có thể nói, nghiên cứu của giáo sư Noiray đã cùng lúc chứng minh 2 tuyệt chiêu "Truyền âm nhập mật" và "Thiên lý truyền âm" trong truyện kiếm hiệp Kim Dung là khả thi về mặt vật lý luôn á! Nhưng nó không chỉ có ý nghĩa với âm thanh đâu nha.
"Theo quan điểm của chúng tôi, khái niệm về sự lan truyền sóng không tương hỗ được bù trừ tổn thất này là một kết quả quan trọng cũng có thể được chuyển giao sang các hệ thống khác", giáo sư Noiray cho biết.
Kỹ thuật này có thể được sử dụng để thiết kế các công nghệ truyền thông trong tương lai nè! Các siêu vật liệu mới có thể được tạo ra để điều khiển không chỉ sóng âm mà còn có khả năng điều khiển cả sóng ánh sáng và các loại sóng điện từ nữa!
Hãy tưởng tượng bạn có thể điều khiển đường đi của sóng radar theo ý muốn, sử dụng "Thiên lý truyền âm" để tạo ra các tín hiệu gửi đến người ngoài hành tinh, khi chúng có thể đi từ thiên hà này tới thiên hà khác mà không bị yếu đi!
Nguồn: kenh14.vn