Science Advances dergisinde yayımlanan yeni bir çalışmada, Danimarka Teknik Üniversitesi ve Madrid Politeknik Üniversitesi’nden bilim insanları, beyaz gürültüyü farklı frekanslara ayırarak çevreye yönlendiren bir cihaz geliştirdi. Akustik Gökkuşağı Yayıcı (ARE) adı verilen bu cihaz, herhangi bir elektrikli bileşen kullanmadan yalnızca yapısal tasarımıyla çalışıyor.
Tıpkı bir prizmanın beyaz ışığı gökkuşağına ayırması gibi, ARE de bir ses kaynağından gelen geniş bant sinyalleri yönlü olarak dağıtarak sesin frekanslarını “akustik gökkuşağı”na dönüştürüyor.
Doğadan İlham Alan Pasif Tasarım
ARE’nin tasarımı, doğadaki hayvanların –örneğin yarasa ve yunusların– çevresel sesleri yönlendirme biçiminden ilham alıyor. Ancak bu kez sistem, doğadaki gibi pasif olarak çalışıyor. Yani elektrik ya da hareketli parça gerektirmiyor. Mevcut çoğu yapay ses kontrol sistemi ise aktif güç, rezonans ya da elektronik bileşenler gerektiriyor.
Bu yeni cihaz, morfogenetik topoloji optimizasyonu adı verilen bir hesaplama yöntemiyle tasarlandı. Araştırmacılar, Helmholtz denklemini kullanarak havada yayılan ses dalgalarının 3D simülasyonlarını oluşturdu ve bu doğrultuda cihazın iç yapısını şekillendirdi.
3D Yazıcı ile Üretildi
ARE tamamen tek bir plastik malzemeden oluşan, karmaşık iç geometrilere sahip bir nesne. Bu yapı sayesinde ses dalgaları belirli yönlere yönlendiriliyor ve 7.600 ila 12.800 Hz arasındaki frekanslar çevredeki 360° alana farklı açılarla yayılıyor.
Araştırma ayrıca “lambda ayırıcı” adında benzer bir cihaz daha geliştirdi. Bu sistem, düşük ve yüksek frekanslı sesleri ayrı yönlere yönlendiriyor. Her iki cihaz da enerji harcamadan, yalnızca sesin yüzeyle etkileşiminden faydalanıyor.
Uygulama Alanları ve Gelecek Potansiyeli
Bu tür pasif yapılar, akustik sensörler, ses yönlendirme sistemleri ve sesli uyarı cihazları gibi birçok alanda enerji tüketimini azaltarak yeni çözümler sunabilir. Araştırmacılar, çalışmanın dalga fiziği, akustik mühendislik ve yapay işitme gibi alanlara büyük katkı sunacağını belirtiyor.
Değerlendirme:
ARE cihazı, elektriksiz ses yönlendirme teknolojilerinde önemli bir adım olarak değerlendiriliyor. Gelişmiş 3D baskı ve topoloji optimizasyonu sayesinde geliştirilen bu sistem, hem doğal hem de mühendislik temelli yaklaşımları birleştirerek sesin gelecekteki kontrol biçimlerine yeni bir yön veriyor.
Daha fazla bilim ve teknoloji haberi için Bilim ve Geleceğin Teknolojileri kategorimizi ziyaret edin.
