Nanotiedekeskuksen fyysikot osoittivat, miten ääni voi kulkea tyhjiössä
Erään kuuluisan elokuvan mainoslauseena oli aikoinaan "Avaruudessa kukaan ei kuule huutoasi”. Jyväskylän yliopiston nanotiedekeskuksen tutkijat Zhuoran Geng ja Ilari Maasilta ovat kuitenkin äskettäin osoittaneet päinvastoin, että tietyssä tilanteessa ääntä voikin kytkeä voimakkaasti tyhjiön läpi!
Jyväskylän yliopiston tutkijoiden juuri julkaisemassa tutkimusartikkelissa osoitetaan, että joissakin tapauksissa ääni ikään kuin hyppää tai ”tunneloituu” täysin kahden materiaalikappaleen välissä olevan tyhjiön läpi, jos materiaalit ovat pietsosähköisiä. Näissä materiaaleissa värähtelyt (ääniaallot) tuottavat samalla sähköisen vasteen, ja sähkökenttä vaikuttaa myös tyhjiössä, toimien aallon välittäjänä kappaleesta toiseen. Vaatimuksena on, että kappaleiden välinen etäisyys on pienempi kuin aallonpituus. Efekti toimii audiotaajuuksien lisäksi (Hz-kHz) myös korkeammilla ultraääni- (MHz) ja hyperääni- (GHz) taajuuksilla, kunhan vain tyhjiöraon kokoa pienennetään taajuuden kasvaessa.
- Useimmissa tapauksissa kyseinen efekti on pieni, mutta löysimme myös tilanteita, jolloin koko aallon energia hyppää tyhjiön läpi sataprosenttisen täydellisesti ilman minkäänlaisia heijastuksia. Efektiä voitaisiin mahdollisesti hyödyntää ainakin tulevaisuuden elektromekaanisissa komponenteissa kuten esimerkiksi mikroelektromekaanisissa järjestelmissä, älypuhelinteknologiassa ja lämmön kontrolloinnissa, kertoo Jyväskylän yliopiston nanotiedekeskuksen professori Ilari Maasilta.
Tutkimusta rahoitti Suomen Akatemia ja EU:n Horizon 2020 ohjelma, ja se julkaistiin fysiikan alan tunnetussa Communications Physics- lehdessä 14.7.2023.
Artikkelin tiedot:
- Complete tunneling of acoustic waves between piezoelectric crystals, Communications Physics, 6, Article number: 178 (2023)
- Linkki artikkeliin: https://www.nature.com/articles/s42005-023-01293-y
Yhteyshenkilöt
Professori Ilari Maasilta, +358 40 805 4098, maasilta@jyu.fi
Elina LeskinenViestinnän asiantuntija
Puh:+358 50 461 7880elina.leskinen@jyu.fiKuvat
Jyväskylän keskustassa sijaitsevan yliopiston kauniilla puistokampuksella sykkii monitieteinen ja moderni tiedeyliopisto – ihmisläheinen ja dynaaminen yhteisö, jonka 2500 asiantuntijaa ja 15 000 opiskelijaa etsivät ja löytävät vastauksia huomisen kysymyksiin. Jyväskylän yliopisto on ollut tulevaisuuden palveluksessa jo vuodesta 1863, jolloin suomenkielinen opettajankoulutus sai alkunsa täältä. Voimanlähteenämme on moniarvoinen vuoropuhelu tutkimuksen, koulutuksen ja yhteiskunnan välillä. Vaalimme tutkimuksen ja koulutuksen tasapainoa sekä ajattelun avoimuutta – sytytämme taidon, tiedon ja intohimon elää viisaasti ihmiskunnan parhaaksi. www.jyu.fi
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Jyväskylän yliopisto
Kokkolan yliopistokeskus Chydenius suuntaa katseensa merelle18.9.2025 15:00:00 EEST | Kutsu
Puhdas energiasiirtymä muuttaa muun muassa sellaisten yritysten liiketoimintaympäristöä, joiden asiakkaat toimivat merialueilla tai meriliikenteeseen sidoksissa olevilla aloilla. Siksi Kokkolan yliopistokeskus Chydenius on suunnannut katseensa myös merelle kehittäessään yritysten liiketoimintaa.
Väitös: Suomalaisten soiden karhukaiset: sitkeimmätkään eläimet eivät selviä kaikkialla (Mäenpää)18.9.2025 14:00:00 EEST | Tiedote
Jyväskylän yliopiston vastavalmistuneessa väitöskirjassa tutkittiin karhukaisia, mikroskooppisen pieniä ja sitkeydestään tunnettuja eläimiä, suomalaisissa soissa. Tutkimus on ensimmäinen, jossa tarkastellaan, miten karhukaisyhteisöt vaihtelevat eri suotyypeissä sekä luonnontilaisilla, ojitetuilla ja ennallistetuilla soilla.
Väitös: Kontekstisidonnaiset mallit ennustavat, milloin kuljettajan tarkkaamattomuus voi johtaa onnettomuuksiin18.9.2025 08:30:00 EEST | Tiedote
Abhishek Sarkar kehitti väitöstutkimuksessaan kontekstisensitiivisiä malleja, jotka auttavat tunnistamaan kuljettajan keskittymisen herpaantumisen eri ajotilanteissa. Mallit osaavat ottaa huomioon ajoympäristön, kuljettajan omat kyvyt ja erilaiset poikkeustilanteet. Tuloksia voidaan hyödyntää ajoneuvojen valvontajärjestelmien ja käyttöliittymien suunnittelussa ja kuljettajakoulutuksessa.
Väitöstutkimus selvitti adaptiivisten menetelmien hyötyä sensoriverkkopaikannuksessa – apua paikannuksen haasteisiin vaihtelevissa ulko-olosuhteissa18.9.2025 08:15:00 EEST | Tiedote
FM Jari Luomala käsitteli väitöstutkimuksessaan referenssi- ja etäisyysperusteista paikannusta ulkona toimiville langattomille sensoriverkoille. Tutkimuksessa esitetään ratkaisuja sensoriverkon laitteiden eli noodien paikannustarkkuuden parantamiseksi vaihtelevissa olosuhteissa.
Raportti: SOTE-rahoitusmalli ei vastaa todellisuutta – tutkijat vaativat huomiota alueiden välisiin eroihin17.9.2025 08:00:00 EEST | Tiedote
Jyväskylän yliopiston ja Helsingin yliopiston tutkijoiden tuoreessa raportissa tarkasteltiin demografisten ja sosioekonomisten tekijöiden vaikutusta SOTE-palveluiden tarpeeseen ja kustannuksiin hyvinvointialueilla. Tutkijoiden mukaan nykyinen rahoitusmalli ei vastaa todellista tarvetta, eikä ota huomioon väestön rakenteellisia ja sosiaalisia eroja. Rahoitusmallia tulisi tutkijoiden mukaan uudistaa, jotta se ei johtaisi alueelliseen eriarvoisuuteen.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme