La macchina per il suono «a senso unico»

Un'équipe dell'Università di Austin, Texas, ha creato un dispositivo in cui il suono si trasmette in una sola direzione, infrangendo la naturale simmetria delle onde che vuole che, se si può udire, si può anche essere uditi. "Immaginate di poter ascoltare senza preoccuparvi di essere uditi a vostra volta", ha spiegato il professore italiano Andrea Alù, già noto per le sue ricerche sull'invisibilità, e a capo anche di questa ricerca, che si è guadagnata la copertina della prestigiosa rivista Science.

Battezzato "circolatore acustico", il dispositivo somiglia a dispositivi analoghi utilizzati nel campo delle microonde, delle fibre ottiche e delle onde radio. Per esempio, in una radio ricetrasmittente il trasmettitore, l'antenna e il ricevitore vengono collegati alle tre porte di un circolatore, il quale fa in modo che le onde radio si muovano a senso unico, andando dal trasmettitore all'antenna, e dall'antenna al ricevitore, ma non dal trasmettitore al ricevitore. È la prima volta, però, che viene realizzato un circolatore per onde sonore.
Si tratta di una cavità risonante in cui l'aria viene fatta circolare grazie a ventole da computer. Disposti simmetricamente ai lati della cavità ci sono tre canali terminanti con microfoni. Se le ventole sono ferme, un suono trasmesso dal canale 1 viene ricevuto sia dal canale 2, sia dal 3. Se invece le ventole sono in funzione, il suono proveniente dal canale 1 viene ricevuto dal canale 2 ma non dal 3. Lo stesso vale simmetricamente per gli altri canali.

La conoscenza scientifica ottenuta dall'aver costruito con successo un circolatore sonoro non reciproco potrebbe generare progressi nel campo del controllo del rumore, dei sistemi di comunicazione audio e dei sonar, e nel miglioramento dei sistemi acustici miniaturizzati. "Più in generale," ha spiegato Alù, "il nostro lavoro dimostra un nuovo meccanismo fisico che spezza la simmetria rispetto all'inversione temporale e induce una trasmissione di onde non reciproca, aprendo importanti possibilità anche al di fuori dell'acustica".

L'equipe di Alù è ora al lavoro sulla costruzione di un circolatore acustico senza parti mobili, e di circolatori per onde radio e luminose basati sugli stessi concetti.

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