Про Академію

Меню

Звукові лінзи – плащ-невидимка для підводних човнів

16 Січня 2017 20:46

Зовсім недавно на сторінках нашого порталу ми висвітлювали тему про створення технології, за допомогою якої можна зробити будь-який предмет невидимим в будь-якому діапазоні світла. Вчені з'ясували, що подібні принципи можна використовувати не тільки для світлових хвиль, але і для звукових хвиль, з таким же успіхом. Використовуючи метаматеріали, розраховані на роботу в звуковому діапазоні, можна фокусувати звукові хвилі в широкому діапазоні. Подібні акустичні лінзи можна використовувати для приховування наводних і підводних суден від активного гідролокатора. Так само цей ефект можна використовувати в суто мирних цілях, наприклад, ультразвукової діагностики в галузях медицини або дефектоскопії.

Використовуючи традиційні лінзи неможливо сфокусувати світлові та акустичні хвилі в розмір, менший, ніж половина довжини хвилі. Для отримання такої фокусування матеріал лінзи повинен мати від'ємне значення коефіцієнта заломлення. Серед звичайних матеріалів немає матеріалів з негативним коефіцієнтом заломлення, але деякі, штучно створені, метаматеріали мають такий коефіцієнт. Використовуючи лінзи з таких матеріалів можна змусити хвилі світла або звуку огинати предмет, роблячи його невидимим у відповідному діапазоні.

Нова акустична лінза, розроблена Ніколасом Фанг (Nicholas Fang), доцентом з Університету Іллінойсу (University of Illinois at Urbana-Champaign), являє собою алюмінієву пластину, на якій выфрезерована решітка з резонаторів. Габаритні розміри цих резонаторів визначають довжину звукової хвилі, яка і буде переломлюватися цією лінзою. Коли порожнині цих резонаторів заповнюються водою, ці резонатори заломлюють і відхиляють звукові хвилі в перпендикулярному напрямку.

Недоліком цього методу на даний момент є вузький діапазон звукових хвиль, в якому буде забезпечуватися звукова «невидимість». Це ставить під сумнів ефективність використання цієї технології з практичної сторони. Але, можна сподіватися, що і в цьому випадку знайдеться рішення, яке забезпечить заломлення звукових хвиль в широкому діапазоні, як і сталося раніше з технологіями, що працюють в оптичному діапазоні.

Поділитися посиланням: