Ученые создали необычное устройства которое делает объекты невидимыми для звуковых волн. В теории подобная технология акустической маскировки была предложена еще в 2008 году, но реализовать ее на практике удалось лишь сейчас. Новинка, описанная в последнем номере научного журнала Physical Review Lettres, заимствует многие идеи, ранее использованные для создания "плаща-невидимки", способного отражать и особым образом преломлять световые волны и создавать эффект прозрачности, скрывая все, что размещено под ним.
Однако звуковая система использует простые пластиковые листы с массивами отверстий , которые позволяют поглощать и пропускать звук, делая устройство невидимым для военных сонаров или для создания особых акустических эффектов в залах и аудиториях.
"Плащи-невидимки", способные проводить световое излучение от своей одной стороны к другой. Подобные разработки, как рассказывают их разработчики, базируются на так называемых метаматериалах - искусственных материалах, аналогов которым в природе не существует. Основная идея метаматериалов заключается в том, чтобы заставить волны путешествовать таким образом, как бы они это делали в воздухе. То есть, чтобы у зрителя создавалась иллюзия отсутствия преграды.
Изначально все подобные идеи базировались на идее работы со световыми волнами, однако недавно ученые также выяснили, что работают данные методы и со звуковыми волнами. "Фундаментально, с точки зрения сокрытия объектов, нет никакой разницы между светом и звуком. Волна идет от источника и отталкивается от преграды, выдавая объект", - говорит физик Стивен Каммер из Университета Дьюка в Великобритании. "Разница проявляется тогда, когда вам нужно создать конкретные материалы, так как различия между акустикой и электромагнетизмом все-таки есть. Здесь сами волны ведут себя по-разному и они по-разному проходят через материалы".
В 2008 году Каммер впервые теоретически описал модель акустической маскировки. Ранее в этом году американские физики из Университета Иллинойса представили упрощенный прототип звукового "плаща-невидимки". Тогда ученые показали, что акустическая невидимость возникает в тонком слое воды при пропускании через нее ультразвуковых волн.
Сейчас ученые создали решение, скрывающее волны в слышимом диапазоне. Оно способно прятать волны в диапазоне от 1 до 4 килогерц (диапазон слуха людей составляет примерно от 30 герц до 17 килогерц). Для того, чтобы понять, какой диапазон кроется в диапазоне 1-4 кГц, можно просто послушать фортепиано, значительная часть его звуков лежит в этом диапазоне.
Необычное устройство работает при помощи сложенных листков пластика с регулярными массивами отверстий в них. Точный размер и расположение отверстий, а также расстояние между листами, имеет предсказуемый эффект для входящих звуковых волн. Когда на плоской поверхности листы перенаправляют звук так, как если бы звуковые волны были полностью поглощены.
Это означает, что объект под стеком листов вообще не слышит никакого звука и не может определить источник излучения волны.
Сами разработчики говорят, что пока их модель во многом концептуальна, так как работает со сравнительно узким частотным диапазоном, кроме того она не позволяет прятать объект в объемном пространстве - только под устройством, если же звук будет направлен с боков, то он будет слышен. Впрочем, разработчики говорят, что их устройство наверняка заинтересует самых разных потребителей - от музыкантов до военных, которые смогут прятать подводные объекты от гидролокаторов.
Источник: CyberSecurity
|
