Придуман «покров тишины», заслоняющий от звуковых волн - Гранит науки - 2008-01-31

Вслед за изобретенным два года назад «плащом-невидимкой», который способен скрывать объекты от электромагнитного излучения, придуман «покров тишины», заслоняющий от звуковых волн.

Акустический метаматериал для предполагаемого «плаща беззвучия», должен направлять звуковые волны в обход скрываемого объекта так, будто его не существует, т.е. они будут огибать объект, не проходя через него. Самое очевидное из возможных применений такого материала – покрытие для подводных лодок, которое сделает их неуловимыми для вражеских локаторов, сонаров. Мирное назначение противозвукового «маскировочного халата» – в концертных залах, для улучшения акустики. Прежде считалось, что создание материала, который отклонял бы звуковые волны, невозможно. Но сейчас двумя группами исследователей – авторами статьи в Phys.Rev.Lett. представлены математические доводы, свидетельствующие об обратном. Одна группа американская, руководимая Стивеном Каммером (Stevven Cummer) из Университета Дьюка (Duke University) представила математическое описание необходимого рассеивания звука на материале при определенной плотности и сжимаемости, а также при условии, что материал принял сферическую форму. Важно, что для звуковых волн различного направления и плотность непроницаемого для них покрова должна быть различной. Ни один из природных материалов такими свойствами не обладает, следовательно, это должен быть рукотворный, синтетический метаматериал.

Вторая группа изобретателей звукоотталкивающего метаматериала - из Гонконгского Университета Науки и Технологии (Hong Kong University of Science and Technology). Эти ученые вывели для сферического акустического «маскировочного халата» уравнения, которые оказались точно такими, как те, что описывают сферический плащ-невидимку для электромагнитных волн. И свойства метаматериала для звуковых волн, согласно этим расчетам, совпали с теми, что предложила американская группа исследователей. Третья, испанская группа ученых из Политехнического Университета Валенсии (Polytechnic University of Valencia) – авторы публикации в New Journal of Physics предложила цилиндрическую форму звукомаскировки в виде полого стержня с определенными эластическими свойствами. Внутренний радиус стержня подбирается в зависимости от частоты звуковой волны. Как сообщает портал Physicsworld, поиск материала для такого стержня уже начался.