El estudio "Dispersión no recíproca con compensación de pérdidas basada en la sincronización," publicado en Nature Communications, expone un innovador avance en la generación de ondas sonoras unidireccionales. Esta investigación, liderada por Tiemo Pedergnana, Abel Faure-Beaulieu, Romain Fleury y Nicolas Noiray, tiene el potencial de transformar las tecnologías de comunicación y los sistemas de radar al controlar la propagación de ondas mientras se aísla la dirección opuesta.
‍

El equipo de científicos diseñó un dispositivo acústico en forma de cavidad anular, equipado con tres puertos equidistantes. La operación del sistema se basa en la introducción de un flujo de aire en espiral a una velocidad y intensidad específicas, permitiendo la sincronización de las ondas sonoras en un patrón repetitivo. Utilizando un generador de compresión, se enviaron ondas sonoras de aproximadamente 800 Hz a través de uno de los puertos y se realizaron mediciones en los otros dos puertos.
‍

‍

Los resultados fueron concluyentes: al enviar sonido desde el puerto 1, solo el puerto 2 recibió las ondas, mientras que el puerto 3 no registró sonido alguno, confirmando la transmisión no recíproca. Además, las ondas que llegaron al puerto 2 no solo mantuvieron su energía, sino que se observaron más intensas que las transmitidas originalmente, demostrando la compensación de pérdidas energéticas. De hecho, el coeficiente de transmisión T1→2 resultó ser superior a 1, indicando amplificación de la energía de las ondas durante su propagación.
‍

Este mecanismo podría ser aplicado no solo a sistemas acústicos, sino también en la manipulación de ondas electromagnéticas, con implicaciones significativas en el diseño de materiales metamateriales y tecnologías de comunicación avanzadas. La investigación abre nuevas posibilidades para controlar la direccionalidad y energía de las ondas, lo cual podría integrar mejoras en una amplia gama de aplicaciones tecnológicas.
‍

Tiemo Pedergnana, Abel Faure-Beaulieu, Romain Fleury y Nicolas Noiray, autores de la investigación, han dado un paso crucial hacia un mejor entendimiento y control de la propagación de ondas, consolidando este enfoque como una tecnología pionera en el campo de la física aplicada. El concepto de transmisión no recíproca ha sido explorado en diversos ámbitos, no solo en acústica, sino también en óptica y electromagnetismo, permitiendo desarrollos innovadores como aisladores ópticos y dispositivos de telecomunicaciones.