За допомогою кількох аркушів перфорованого пластику інженерам з Університету Дюка (Duke University) вдалося створити першу у світі тривимірну акустичну “шапку-невидимку”. Пристрій акустичного маскування працює в усіх трьох вимірах, тобто немає значення, в якому напрямку йде звук або де перебуває спостерігач. Можливо, в майбутньому подібний пристрій може стати засобом приховування від сонарів і локаторів. “Завдяки цьому пристрою ми приховуємо об’єкт від звукових хвиль, – повідомив професор електротехніки та обчислювальної техніки з Університету Дюка Стівен Каммер. – Коли звукові хвилі доходять до цієї шапки (і об’єкта, розташованого під нею), вони починають поводитися так, немов на їх шляху рівна поверхня”. Для досягнення своєї мети Каммер і його колеги звернулися до сфери метаматеріалів – комбінації натуральних матеріалів із періодичними структурами, що їх використовують для досягнення неприродних властивостей. У цьому випадку матеріали, що маніпулюють поведінкою звукових хвиль, – лише пластик і повітря. Пристрій має кілька полімерних пластин із візерунком отворів, накладених один на одного у формі піраміди. Щоб створити необхідну ілюзію, маскувальна конструкція має змінювати траєкторію хвилі (тобто траєкторія має бути такою, немов звукова хвиля відбивається від пласкої поверхні). “Спроектована нами структура має дуже простий вигляд, – сказав Каммер. – Але вона значно складніша і цікавіша, ніж здається. Нам довелося витратити багато часу на розрахунки взаємодії звукової хвилі з нашим винаходом”. Щоб перевірити здатність пристрою до маскування, дослідники сховали під ним невелику кулю, а потім “обстріляли” його короткими “чергами” звукових імпульсів із різних кутів. За допомогою мікрофона вони зафіксували реакцію хвиль на “шапку-невидимку” і зробили візуалізацію їх подорожі повітрям. Потім порівняли цей запис із реакцією хвиль на безперешкодну пласку поверхню, а також із реакцією на непокриту кулю, що блокує їх шлях. Результати чітко показують, що пристрій маскування хвилі змушує поводитися так, наче вони відбилися від рівної поверхні. На думку Каммера, цей метод можна використовувати в багатьох комерційних додатках. “Ми проводили експерименти у повітрі, але звукові хвилі поводяться аналогічно під водою: очевидно, така “шапка-невидимка” допоможе сховатися від сонарів, – розповідає науковець. – Цілком можливо, що за її допомогою можна буде контролювати й архітектурну акустику, наприклад, використовувати в дизайні аудиторій чи концертних залів. Тоді жодні сторонні впливи не зможуть зіпсувати звучання”. За матеріалами vinnitsaok.com.ua

Від Педагогічна Преса

Керівник порталу