«Колпак неслышимости»
2 мин чтения
Фото: Duke University

Фото: Duke University

Ученые из США разработали конструкцию, «скрывающую» предметы от сонаров

Американские ученые продемонстрировали прототип акустического камуфляжа. Конструкция из простейших материалов и любой помещенный в нее предмет становятся «невидимыми» для сонаров и тонких ценителей хорошей акустики. Описание эксперимента опубликовано в журнале Nature Materials.

В сказках народов мира часто присутствует предмет — шапка, плащ, кольцо, — чудесным образом дающий обладателю невидимость. В середине XX века писатели-фантасты принялись рационализировать этот образ. Так появилась концепция «поля невидимости», остающаяся пока недостижимой мечтой для ученых и военных. Камуфляж, который бы не просто уподоблял военную технику ее окружению, но позволял бы стороннему наблюдателю по-настоящему видеть сквозь нее, сегодня существует только в виде нескольких теоретических построений.

Одними из перспективных направлений в поисках «подлинной» невидимости являются метаматериалы — традиционные в химическом смысле, но обладающие особыми свойствами благодаря точно подобранной периодической структуре. Человек видит окружающие объекты благодаря тому, как они отражают или поглощают световые волны. В теории можно создать композитное покрытие или колпак, который бы заставлял свет себя огибать, не меняя при этом параметры волны.

С помощью подобных конструкций ученые уже научились скрывать предметы от некоторых диапазонов электромагнитного излучения, например, радиоволн и микроволн. С волнами видимого спектра такого же результата достичь пока не удалось, зато в конце 2013 года инженеры смогли повторить трюк с акустическими волнами.

Ученые из Университета Дьюка (Северная Каролина, США) симулировали на компьютере, а затем изготовили и успешно испытали колпак «неслышимости». Помещенный в него предмет, равно как и сама конструкция, были совершенно незаметны с точки зрения акустики: звуковые волны от внешних источников проходили «сквозь» них, не меняя длины, фазы или направления движения. Согласно показаниям сонара, место, где была установлена экспериментальная конструкция, пустовало и представляло собой плоскую поверхность.

Колпак представляет собой четырехугольную пирамиду из расположенных «елочкой» нескольких слоев обычного пластика. Отверстия в поверхностях конструкции складываются в повторяющийся узор — суть эксперимента и львиную долю потраченного на него времени как раз и составило вычисление этого «узора».

«Построенная структура может показаться очень простой, но я заверяю вас: она намного сложнее и интересней, чем выглядит. Мы вложили много сил в расчеты взаимодействия звуковых волн с ней — мы не за одну ночь это придумали», — поясняет один из авторов исследования Стивен Каммер в комментарии порталу Phys.org.

Колпак не препятствует звуковым волнам, попадающим в него с любой стороны и под любым углом. По сути, это полноценный трехмерный акустический камуфляж. В отдаленной перспективе исследователи видят два основных применения своей разработке. Первое из них — это маскировка подводных лодок от сонаров, поскольку в воде звуковые волны подчиняются тем же законам, что и в воздухе.

Второе применение — в архитектуре. «В аудитории или концертном зале — в любом месте, где важно контролировать акустику, необходимая из конструкционных соображений балка или колонна может испортить звук. Но, возможно, акустику удастся исправить, „скрыв“ эту балку», — предполагает Каммер.

Если у Вас возник вопрос по материалу, то Вы можете задать его специальной рубрике Задать вопрос Хартия сетевых вольностей Далее в рубрике Хартия сетевых вольностейСоздатель интернета Тим Бернерс-Ли предложил учредить конституцию глобальной сети, которой 12 марта исполнилось 25 лет Читайте в рубрике Испанская полиция провела день донораИспанские власти расследуют первое в истории страны дело о торговле человеческими органами: нелегальным иммигрантам предлагали по €40 тысяч за часть печени Испанская полиция провела день донора
Комментарии
13 марта 2014, 12:00
Ловушку для летучих мышей можно сделать)
13 марта 2014, 13:26
Один вопрос - зачем))
12 марта 2014, 23:08
Революция в строительстве театров и концертных залов это хорошо,а вот новые военные разработки -не очень. Хотя прогресс есть прогресс ,история показывает ,что несовместимые ранее научные достижения могут сплестись в новое открытие,которое толкает мир на поколения вперед,так что удачи ученым в их разработках.
Авторизуйтесь чтобы оставлять комментарии.
Расширяйте круг интересов!
Мы пишем об истории, обороне, науке и многом другом. Подписывайтесь на «Русскую планету» в соцсетях
Каждую пятницу мы будем присылать вам сборник самых важных
и интересных материалов за неделю. Это того стоит.
Закрыть окно Вы успешно подписались на еженедельную рассылку лучших статей. Спасибо!