Nanotiedekeskuksen fyysikot osoittivat, miten ääni voi kulkea tyhjiössä
Jyväskylän yliopiston tutkijoiden juuri julkaisemassa tutkimusartikkelissa osoitetaan, että joissakin tapauksissa ääni ikään kuin hyppää tai ”tunneloituu” täysin kahden materiaalikappaleen välissä olevan tyhjiön läpi, jos materiaalit ovat pietsosähköisiä. Näissä materiaaleissa värähtelyt (ääniaallot) tuottavat samalla sähköisen vasteen, ja sähkökenttä vaikuttaa myös tyhjiössä, toimien aallon välittäjänä kappaleesta toiseen. Vaatimuksena on, että kappaleiden välinen etäisyys on pienempi kuin aallonpituus. Efekti toimii audiotaajuuksien lisäksi (Hz-kHz) myös korkeammilla ultraääni- (MHz) ja hyperääni- (GHz) taajuuksilla, kunhan vain tyhjiöraon kokoa pienennetään taajuuden kasvaessa.
- Useimmissa tapauksissa kyseinen efekti on pieni, mutta löysimme myös tilanteita, jolloin koko aallon energia hyppää tyhjiön läpi sataprosenttisen täydellisesti ilman minkäänlaisia heijastuksia. Efektiä voitaisiin mahdollisesti hyödyntää ainakin tulevaisuuden elektromekaanisissa komponenteissa kuten esimerkiksi mikroelektromekaanisissa järjestelmissä, älypuhelinteknologiassa ja lämmön kontrolloinnissa, kertoo Jyväskylän yliopiston nanotiedekeskuksen professori Ilari Maasilta.
Tutkimusta rahoitti Suomen Akatemia ja EU:n Horizon 2020 ohjelma, ja se julkaistiin fysiikan alan tunnetussa Communications Physics- lehdessä 14.7.2023.
Lisätietoja:
- Professori Ilari Maasilta, +358 40 805 4098, maasilta@jyu.fi
- Artikkelin tiedot: Complete tunneling of acoustic waves between piezoelectric crystals, Communications Physics, 6, Article number: 178 (2023)
- Linkki artikkeliin: https://www.nature.com/articles/s42005-023-01293-y
