Схема прохождения звука через акустический кристалл – конструкцию из параллельных стержней, расположенных в определенном порядке. Черными точками показаны поперечные сечения стержней. Фото с сайта www.aip.org

Испанцы научились делать объект неслышимым

Теоретической основой для работы испанцев стала статья американских физиков из Университета Дьюка, опубликованная в начале 2008 года, в журнале New Journal of Physics. В ней доказывалась теоретическая возможность создания объекта, невидимого для звуковых волн. Основная идея заключалась в том, чтобы свести отражение волн от поверхности объекта к нулю. Авторы предлагали добиваться этого путем использования специальных материалов. В результате получалось, что звуковые волны, достигающие объекта, будут плавно его огибать (эта идея очень похожа на британскую схему невидимости Пендри-Шурига-Смита).

Для практической реализации испанские инженеры предложили использовать специальный метаматериал (о возможности создания различных видов невидимости с помощью суперлинз из метаматериалов Лента.Ру уже писала). Метаматериалом называется такой материал, свойства которого определяются не столько его составом, сколько конструкцией. Например, тонкая сетка обладает возможностью пропускать воду вне зависимости от того, из какого материала она сделана. Испанцы предложили использовать специальный метаматериал, состоящий из так называемых акустических кристаллов. Акустическим кристаллом называется конструкция, составленная из параллельных металлических стержней, способная рассеивать звук в одном направлении и пропускать его в другом.

Инженеры показали, что с использованием нескольких слоев (как минимум двести) такого материала можно добиться того, что звуковые волны будут полностью огибать маскируемый объект. Количество слоев является в настоящее время основным препятствием на пути внедрения подобной звукоизоляции в массовое производство. Существующие технологии не позволяют делать достаточно тонкие метаматериалы, состоящие из акустических кристаллов. Это, в свою очередь, приводит к крайней громоздкости окончательной конструкции.

Основной областью применения своего изобретения создатели видят создание кораблей и подводных лодок, которые будут хуже детектироваться сонарами.

Ссылки по теме
- Acoustic cloaking in two dimensions: a feasible approach - New Journal of Physics 13.06.08
- An "Invisibility Cloak" For Sound? - пресс-релиз, Университет Дьюка, 9.01.08
- Ученые смоделировали материал для полной защиты от шума - Lenta.ru, 13.06.2008
- Ученые создали модель плаща-невидимки - Lenta.ru, 09.06.2008

Сайты по теме
- Сайт Университета Дьюка