Le premier circulateur acoustique unidirectionnel

Vous avez tous déjà été à des conférences où les bavardages par-ci et les chuchotements par-là vous empêchent d’entendre l’orateur; La technologie développée par les chercheurs de l’Université du Texas à Austin pourra nous permettre de se passer de ses désagréments. C’est en effet le premier appareil qui vous permet d’entendre quelqu’un, sans être entendu en retour. Cela va même en l’encontre d’une règle fondamentale en physique appelée symétrie par renversement du temps qui stipule que si les ondes peuvent se déplacer dans un sens, ils doivent être capables de se déplacer dans la direction opposée. Pour faire plus simple, si vous pouvez entendre quelqu’un, il peut vous entendre en retour. Or avec ce dispositif ce ne sera plus le cas. Les chercheurs nomment leur technologie comme étant un circulateur acoustique unidirectionnel.

Ce serait plus facile de comprendre le fonctionnement de la technologie à travers l’image ci-dessus. On note 3 couleurs différentes représentant les 3 flux audio des utilisateurs. Donc imaginons 3 personnes en train de discuter en utilisant ce dispositif, celui d’en haut lorsqu’il parle (jaune), seul celui de droite peut l’entendre. Lorsque celui de droite parle (bleu), seul celui de gauche peut l’entendre et enfin quand celui de gauche parle (rouge), seul celui d’en haut peut l’entendre. Mais si on utilisait la symétrie par renversement du temps, chaque personne devrait être en mesure d’entendre les autres participants ou son interlocuteur et vice-versa.

Pour arriver à cette prouesse, les chercheurs de l’Université ont tout simplement utilisés 3 ventilateurs d’ordinateur. Ils ont placé les 3 ventilateurs dans une cavité résonnante en anneau. Ils ont ensuite connecté 3 ports avec des microphones au bout, à la cavité centrale. Quand les ventilateurs sont éteints, les signaux sonores provenant du Port 1 sont transmis symétriquement dans le port 2 et 3. Mais lorsqu’on allume les ventilateurs et qu’on règle correctement l’intensité du flux d’air, les chercheurs ont découvert qu’ils pouvaient faire que les sons de Port 1 arrivent seulement au Port 2. Le port 3 serait alors complètement isolé. Ce port agit comme un isolant en permettant au son d’être transmis dans une seule direction. Ainsi le port 1 pourrait communiquer avec le port 2, le port 2 avec le port 3 et le port 3 avec le port 1; mais pas dans la direction opposée.

Un tel dispositif, comme vous pouvez l’imaginer, aura des utilisations dans presque tous les domaines: il pourra réduire les bruits des ordinateurs, des routes, des bars, des conférences et des boîtes de nuit. Il pourra même être utilisé dans des sous-marins et des bombardiers furtifs. Une version miniature est actuellement en développement ne contenant pas d’équipements mobiles comme les ventilateurs. Les chercheurs travaillent également sur un dispositif qui va isoler ou faire circuler la lumière.

Les résultats de leur recherche sont détaillés dans Sciencemag.

Source: Université du Texas