Tänk dig att kunna höra människor viska i nästa rum, medan den häftiga festen i ditt eget rum inte hörs för viskarna. Yale -forskare har hittat ett sätt att göra just det - få ljudet att flöda i en riktning - inom en grundläggande teknik som finns i allt från mobiltelefoner till gravitationsvågdetektorer.

Vad mer, forskarna har använt samma idé för att styra värmeflödet i en riktning. Upptäckten erbjuder nya möjligheter för att förbättra elektroniska enheter som använder akustiska resonatorer.

Resultaten, från labbet till Yale's Jack Harris, publiceras i den 4 april onlineutgåvan av tidskriften Natur .

"Detta är ett experiment där vi gör en enkelriktad rutt för ljudvågor, sa Harris, en Yale -fysikprofessor och studiens huvudutredare. "Specifikt, Vi har två akustiska resonatorer. Ljud som lagras i den första resonatorn kan läcka in i den andra, men inte tvärtom. "

Harris sa att hans team kunde uppnå resultatet med en "inställningsratt" - en laserinställning, faktiskt - som kan försvaga eller stärka en ljudvåg, beroende på ljudvågens riktning.

Sedan tog forskarna sitt experiment till en annan nivå. Eftersom värme mestadels består av vibrationer, de tillämpade samma idéer på värmeflödet från ett objekt till ett annat.

"Genom att använda vårt enkelriktade ljudtrick, vi kan få värmeflöde från punkt A till punkt B, eller från B till A, oavsett vilken som är kallare eller varmare, "Harris sa." Det här skulle vara som att tappa en isbit i ett glas varmt vatten och få isbitar att bli kallare och kallare medan vattnet runt dem blir varmare och varmare. Sedan, genom att ändra en enda inställning på vår laser, värme får det att flöda på vanligt sätt, och isbitar värms gradvis och smälter medan det flytande vattnet svalnar lite. Även om det i våra experiment inte är isbitar och vatten som utbyter värme, utan snarare två akustiska resonatorer. "

Även om några av de mest grundläggande exemplen på akustiska resonatorer finns i musikinstrument eller till och med bilavgasrör, de finns också i en mängd olika elektronik. De används som sensorer, filter, och givare på grund av deras kompatibilitet med ett brett spektrum av material, frekvenser, och tillverkningsprocesser.

Studiens första författare är före detta Yale postdoktor Haitan Xu. Medförfattare till studien är Yale doktorand Luyao Jiang och A.A. Kontorist vid University of Chicago.