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猫がネズミの穴に入っていけないように、波は通常、波長よりも小さな小さな穴を通り抜けることはできません。 固体内の縦波が、波長の20分の1の小さなロッドを通りぬけられることを初めて示しました。
日本と韓国の共同研究で、コンピューターシミュレーションを使用して、タングステンブロック内の波長100 nmの音波が直径5ナノメートル、長さ40ナノメートルのタングステンワイヤによって二つ目のブロックに接続するとどうなるかを確認しました。 下の図に示すように、流体中の音響学の先行研究の例に従って、最初のブロック表面にナノワイヤを中心とする同心円状の溝を加工した場合も比較しました。
2つのタングステンブロックをつなぐタングステンナノワイヤの概略図。 黄色と赤の部分は、音響透過の解析に使用した領域です。
特定の超音波共振周波数（50 GHzつまり50,000,000,000 Hz）で、ワイヤを通過する音響エネルギーの量は、ロッドの断面積のみを考慮した場合に予想される値と比較して、記録的な値となる500倍まで増加しました。 この時のワイヤの音響エネルギー密度は約14,000倍になっています。
このナノワイヤは、音響メタマテリアルとして機能します。これは、1つの波長よりもサイズがはるかに小さい音響共振器を意味します。このメタワイヤはオルガンパイプのように鳴りますが、周波数ははるかに高くなっています。
以下のムービーでは、3つの異なる場合を比較します。左は溝なし、中央は最初のブロックの溝、右は両方のブロックの溝です。
3つの異なる場合での共鳴周波数の音響波を示す動画。ナノワイヤは垂直方向に表示されています。 左から：溝なし、最初のブロックに溝あり、両方のブロックに溝ありの場合です。
中央の動画のように入射側に溝を追加すると、音響透過が大幅に増加します（異なるカラースケールに注意してください）。 右側の構造では、出口側で波を収束させます。
このようなメタワイヤは、音響センシングや音響集中装置として有用であることが証明されるはずです。
より詳しくは、 'Giant extraordinary transmission of acoustic waves through a nanowire,' T. Devaux et al., Sci. Adv. 6, 8507, 2020.をご覧ください。