Американцы презентовали звуковую шапку-невидимку

Правильное расположение пластин с «узором» из дырочек позволяет перенаправить акустические волны таким образом, что наблюдатель не обнаружит присутствие скрываемого объекта (иллюстрация Duke University).

Звуковую «завесу», способную спрятать объект в воздухе в двумерном пространстве, придумали и создали учёные из университета Дюка.

Подход близок тому, который используется при создании метаматериалов, скрывающих световые волны.

Акустические и электромагнитные волны математически описываются практически одинаково. Однако материалы, которые способны скрыть объект от звука, сильно отличаются от тех, что подойдут для создания невидимки. Всё из-за того, что акустическая волна распространяется в среде и в материале не так, как световая.

Впервые о возможности создания звуковых шапок-невидимок учёные заговорили в 2006 году. В 2008-м доктор Стивен Каммер (Steven Cummer) из университета Дюка подвёл под предположения теорию. В 2011 году инженеры университета Иллинойса (University of Illinois Urbana-Champaign) создали первую «акустическую мантию». Однако тогда им удалось скрыть от внешнего наблюдателя только ультразвуковые волны в воде.

Отражения звуковых волн от поверхности (вверху) объекта, находящегося на ней (в центре) и скрытого объекта (внизу). Видно, что картина распространения волн в присутствии «невидимки» почти не нарушается (фото Duke University).

В нынешней работе Каммер и его коллеги создали устройство, способное прятать объект от звуковых волн в диапазоне частот, различаемых человеческим ухом (1-4 килогерца), и в воздухе. Для этого они собрали матрицу из пластиковых перфорированных панелей, составленных на определённом расстоянии друг от друга.

На плоской поверхности устройство отражает падающие на него звуковые волны таким образом, будто никакой помехи на их пути нет (эксперимент подробнее описывается в статье в журнале Physical Review Letters).

Так, учёные смогли спрятать за шапкой-невидимкой деревянный брусок длиной 10 сантиметров, рассказывает BBC News. Проще говоря, если в его сторону аукнуть, то ответного эха никогда не услышишь.

Технология изготовления «неслышимого» покрытия проста, хотя она пока может скрыть звук только в двух измерениях. Учёным ещё предстоит поработать над трёхмерной версией, способной перенаправлять рассредоточенные в пространстве звуковые волны.



Открыт невиданный метод обращения тепла прямо в электроток

29 июня 2011

Израильтяне нашли белую дыру

27 мая 2011

Физики получили самую плотную материю

25 мая 2011

Эйнштейновское искривление пространства доказано окончательно

5 мая 2011

Физики удержали антиматерию на 17 минут

3 мая 2011
  • Виталий Кулаков  29 июня, 18:50
    ммм, чуваки сделали нанотехнологичную и дико дорогую звукоизоляцию! это как делать окно из прозрачной керамики))
    ОтветитьНравится
  • Максим Селиванов  29 июня, 18:54
    По моему гораздо проще использовать звукоизоляционные композиты. То есть гасить не интерференцией а поглащением. Тем более вряд ли можно сделать 3d вариант.
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  29 июня, 20:16
    Вот аналогия с электромагнитными волнами. Представьте, что у вас на столе стоит чашка и ваша задача — создать такой экран-невидимку, чтобы со стороны казалось — чашки там нет. То есть вы видите стол, а на нём «пусто».
    Для такой шапки-невидимки учёные исхитряются, проектируют сложные композиты-метаматериалы, изгибающие волны так, что для стороннего наблюдателя они как будто бы отражаются от пустого стола.
    А вы вместо этого говорите: а чего вы мучаетесь — используйте поглощение волн! То есть просто... накрываете чашку картонной коробкой и вуаля — теперь чашку и правда не видно!!! :)
    Но саму коробку то видно — это же не шапка-невидимка, не решение задачи.
    В обсуждаемой новости всё то же самое, только волны звуковые.
    ОтветитьНравится
  • Максим Селиванов  29 июня, 20:56
    «Но саму коробку то видно — это же не шапка-невидимка, не решение задачи.» — конечно, тут я с вами полностью согласен, но не стоит забывать про специфику человека. Для глаз скрывать это вполне оправдано, но вот для ушей, мы не летучие мыши, мы не сможем «услышать чашку». А что касается для скрывания от приборов, так это не получится сделать потому что диапазон в котором они «слышат/видят» гораздо шире 1-4 килогерца.
    ОтветитьНравится
  • Юлия Рудый  30 июня, 00:42
    потому первая команда и работала с УЗ в воде :) пока не получится, позже будет отработано и для других частот
    ОтветитьНравится
  • Максим Селиванов  30 июня, 01:15
    Ясна, ну чтож, если сделают для широкого диапазона конечно это будет прорыв )). Но что-то мне кажется что задача из разряда mission impossible )).
    ОтветитьНравится
  • Олег Апарцев  30 июня, 07:12
    Задача интересная, однако экологам пора сразу, «на берегу», разработать «Хартию защиты дельфинов и летучих мышей», а то будет как всегда.
    ОтветитьНравится
  • Олег Апарцев  30 июня, 07:18
    Кстати, недавняя статья с потугами по исследованию преломления звуковых шумов от автобанов в атмосфере при наличии температурных градиентов — прелестная тема для данной работы.
    ОтветитьНравится