In fisica, esistono regole che sembrano inviolabili: una di queste è che la conversione di frequenza avvenga in un’unica direzione, da bassa ad alta o viceversa. Ma cosa accadrebbe se un dispositivo fosse in grado di scegliere direzione e intensità di conversione a seconda di come viene sollecitato? È esattamente ciò che ha realizzato un team coreano, utilizzando un innovativo cristallo fononico.
Questa struttura, fatta di cilindri di materiali elastici alternati, risponde in modo diverso a seconda della direzione di ingresso dell’onda sonora. Quando un’onda entra da un lato, la frequenza si innalza; se entra dall’altro, si abbassa. Questa conversione bidirezionale e asimmetrica è resa possibile dall’interazione tra non linearità, asimmetria geometrica e risonanze locali.
L’esperimento, descritto in un articolo su Physical Review Letters, dimostra che un singolo dispositivo acustico può comportarsi come due convertitori distinti. Le applicazioni sono enormi: immaginiamo ecografi che regolano automaticamente la frequenza per migliorare la risoluzione o dispositivi anti-rumore che selezionano suoni utili e scartano quelli indesiderati.
È un esempio di come la manipolazione intelligente del suono stia entrando in una nuova era, dove la materia diventa orchestratrice di vibrazioni personalizzate, e dove anche l’acustica può diventare programmabile.
