211service.com
Supersoczewki akustyczne mogą maskować obiekty przed sonarem
Naukowcy od kilku lat zajmują się metamateriałami optycznymi i pelerynami-niewidkami. I chociaż postęp był szybki, nikt nie oszuka Voldemorta w najbliższym czasie.
Ale te same egzotyczne sztuczki, które odnoszą się do światła, można również zastosować do dźwięku. I potencjalnie łatwiej, ponieważ dźwięk ma dłuższą falę. Części biznesowe metamateriałów akustycznych powinny być zatem znacznie łatwiejsze do zbudowania niż ich odpowiedniki optyczne.
I właśnie to zrobili Nicholas Fang i jego kumple z University of Illinois w Urbana-Champaign: stworzyli płaską płytę z akustycznego metamateriału, który skupia dźwięk o ujemnym współczynniku załamania. Stworzyli nawet projekt, który działa jak supersoczewka, która skupia tak zwane zanikające fale dźwiękowe, które tworzą się w obrębie jednej długości fali źródła – najwyraźniej pierwszy na świecie.
Fang i spółka stworzyli akustyczny metamateriał, wycinając szereg otworów w aluminiowej płycie i wypełniając je wodą. Otwory następnie rezonują, gdy woda porusza się po nich, jak wiatr nad ustami butelki.
Teoretycznie supersoczewki mogą znacznie przewyższać rozdzielczość konwencjonalnych soczewek, ale soczewka Fanga jeszcze nie jest super: jej rozdzielczość wynosi tylko około połowy długości fal padających. Ale to całkiem nieźle i należy do najlepszych, jakie kiedykolwiek były możliwe dzięki czysto pasywnym elementom skupiającym. I chociaż konwencjonalna optyka nigdy nie może pobić tego rodzaju rozdzielczości, supersoczewki Fanga można prawie na pewno ulepszyć.
Kolejną dużą zaletą jest kształt obiektywu, który jest całkowicie płaski i ma zaledwie kilka centymetrów kwadratowych. To sprawia, że jest znacznie łatwiejszy do wykonania niż optyka sferyczna, która była konieczna w przeszłości.
Oczywiście nowa technika będzie przydatna do obrazowania medycznego i badań nieniszczących, ale autorzy sugerują bardziej egzotyczne zastosowanie. Mówią:
Takie podejście projektowe może prowadzić do nowatorskich strategii płaszcza akustycznego do kamuflażu pod sonarem.
Kuszące! Co, u licha, mogą mieć na myśli?
Nr ref.: arxiv.org/abs/0903.5101 : Skupiające ultradźwięki z akustyczną siecią metamateriałów