RMF 24: Czapka "niesłyszka" może ukrywać obiekty
Naukowcy Uniwersytetu Duke zaprezentowali pierwszą trójwymiarową czapkę niewidkę dla fal akustycznych. Ich wynalazek można więc nazwać czapką "niesłyszką". To specjalna konstrukcja, której struktura sprawia, że tak ona sama, jak i wszystko, co jest pod nią ukryte, wydaje się nie wpływać na rozprzestrzenianie się fal akustycznych. Dowolny dźwięk odbija się od niej tak, jakby odbijał się od płaskiej powierzchni stołu.
Na pierwszy rzut oka owa czapka "niesłyszka" to zestaw podziurawionych plastikowych powierzchni, jej twórcy zapewniają jednak, że w tej konstrukcji nie ma nic przypadkowego, a jej budowa to owoc skomplikowanych obliczeń i symulacji. Jak piszą w artykule, opublikowanym na stronie internetowej czasopisma "Nature Materials", efekt nie zależy ani od lokalizacji źródła dźwięku, ani mikrofonu czy słuchacza.
Jak łatwo sobie wyobrazić, takie konstrukcje mogą w przyszłości posłużyć do ukrywania różnych obiektów przed wskazaniami sonarów, czy korygowania właściwości akustycznych obiektów architektonicznych.
Profesor Steven Cummer wraz ze współpracownikami prowadził eksperymenty z metamateriałami, czyli materiałami, których własności determinuje nie tylko to z czego są zbudowane, ale też ich wielokrotnie powtarzająca się struktura. W tym przypadku wystarczające okazały się płytki plastiku i... powietrze. Ułożone w kształt przypominający piramidę i odpowiednio podziurawione płytki tak manipulują falą akustyczną, że nie sposób po odbiciu dźwięku zorientować się, że cokolwiek tam jest.
W przypadku dźwięku padającego z góry oznacza to, że odbita fala odbija się wcześniej, zanim dotrze do płaskiej powierzchni np. stołu. By "ukryć" przeszkodę trzeba nieco opóźnić odbicie fali, by nie dało się stwierdzić, że pokonuje mniejszą odległość.
- Prowadziliśmy nasze eksperymenty w powietrzu, ale fale dźwiękowe pod wodą rozchodzą się podobnie. Dlatego jesteśmy przekonani, że nasz wynalazek przyda się do ukrywania obiektów przed sonarem - mówi Cummer. Jego zdaniem ta technologia sprawdzi się też przy projektowaniu audytoriów i sal koncertowych. Jeśli ze względów konstrukcyjnych trzeba będzie umieścić tam dodatkowy słup, nie będzie problemu, by go akustycznie ukryć.
Grzegorz Jasiński
