Учени опровергаха общоприето схващане, като доказаха, че звукът в действителност може да се разпространява през празнотата на вакуума. Това необикновено постижение обаче има своите ограничения: то може да бъде постигнато само при определени условия и на малки разстояния.

Изследователите са постигнали предаване на звукови вълни през вакуум чрез находчиво преобразуване на вибрационните вълни във вълни в електрическото поле между два кристала от цинков оксид (ZnO).

Кристалите ZnO имат пиезоелектрични свойства, което означава, че генерират електрически заряд, когато са подложени на сила или топлина. Когато звуковите вълни взаимодействат с тези кристали, те генерират електрически заряд, който нарушава близките електрически полета. Когато два такива кристала споделят електрическо поле, полученото магнитно смущение може да премине през разделящия ги вакуум. Това смущение, което отразява честотата на звуковите вълни, може да бъде преобразувано обратно в звук от приемащия кристал от другата страна на вакуума.

Но има уловка: тези смущения не могат да се разпространят по-далеч от дължината на вълната на една звукова вълна. На теория този подход работи за всеки звук, независимо от дължината на вълната му, стига разстоянието между кристалите да е достатъчно малко.

Макар и обещаващ, методът не е лишен от предизвикателства. В значителна част от експериментите предаването на звука между двата кристала не е било перфектно. Някои части от звуковата вълна са били или изкривени, или отразени при преминаването им през електрическото поле. Имало е обаче и случаи, в които пиезоелектричните кристали са предавали цялата звукова вълна перфектно.

Последиците от това откритие могат да бъдат значими. В бъдеще то би могло да допринесе за разработването на микроелектромеханични устройства, подобни на тези, които се срещат в смартфоните и други модерни технологии, предлагайки вълнуващи възможности за подобряване на различни устройства.

Източник: Geng, Z., Maasilta, I.J. Complete tunneling of acoustic waves between piezoelectric crystals. Commun Phys 6, 178 (2023). https://doi.org/10.1038/s42005-023-01293-y