Akusztikai álcázás

Sikerült megtalálni a hanghullámokat eltérítő anyag receptjét

Mérnökbázis

Lehetséges, hogy egy napon a fény- és mikrohullámok mellett hanghullámok is álcázhatóak lesznek. Kutatók kifejlesztették egy olyan anyag receptjét, amely képes a hanghullámokat oly módon eltéríteni, hogy egy adott objektum eltűnjön a ''hangmentes térben''. A ''Physical Review Letters'' szaklapban publikált tanulmány ezzel ellentmond azoknak a korábbi feltételezéseknek, amelyek szerint egy ilyen 3 dimenziós ''hangtalanná tevő köpeny'' nem létezhet.

Egy optikai álca nem más, mint egy speciális felülettel rendelkező burkolat, amely képes eltéríteni a fényhullámokat az objektum körül anélkül, hogy azok visszaverődnének. A külső szemlélő számára a burkolattal körbevett objektum láthatatlan, ugyanis a szem csak a fény változását (visszaverődés, elnyelődés) képes észlelni. A természetben azonban nem léteznek ilyen tulajdonságokkal rendelkező anyagok.

Az álcázó burkolat kifejlesztésének első lépéseként ki kell deríteni, milyen molekuláris és fizikai tulajdonságokkal kell rendelkeznie egy anyagnak ahhoz, hogy képes legyen a sugarak eltérítésére. A következő lépésben meg kell találni ennek a mesterséges anyagnak az előállítási módját.

2006-ban Prof. Steven Cummer a Duke Egyetem elektronika és számítástechnika professzora kollégájával, David Schuriggal együtt letette az elméleti alapokat egy elektromágneses sugarakat láthatatlanná tevő burkolat megvalósításához. Ez a burkolat elméletileg különböző hullámhosszal rendelkező elektromágneses sugarakat képes eltéríteni, így az általa körbevett objektum mintegy láthatatlanná válik. Nem sokkal később következett egy hasonló elven működő recept a mikrohullámú sugarak eltérítésére.

Amikor azonban a kutatók ugyanezt a módszert hanghullámokra akarták kifejleszteni, látszólag megoldhatatlan akadályokba ütköztek. Az első elméletük csak kétdimenziós térben működött, ugyanis egy olyan elektromágneses hullámok és a hanghullámok közötti kölcsönhatásán alapult, amely csak síkban valósulhat meg. Újabb csapást jelentett a kutatás számára egy másik kutatócsoport által végzett tanulmány, amely szerint nem létezhet 3 dimenziós akusztikai álcázó burkolat és ezt az állítást több érvvel is alátámasztották.

Ennek ellenére Cummer nem volt meggyőzve. Számára ''a hullámok csupán hullámok''. Így nem tudta elfogadni, hogy amit elektromágneses hullámokkal végre lehet hajtani, azt hanghullámokkal ne lehessen. Folytatta a kutatást, mégpedig a saját kutatócsoportja által kifejlesztett mikrohullámú álcázó burkolat elmélete alapján. Végül sikerült úgy módosítani az egyenleteket, hogy a 3 dimenziós burkolat hanghullámok eltérítésére is alkalmassá vált. Tehát Cummer talált egy működőképes akusztikai álcázó burkolatot - legalábbis elméletben.

Elmondása szerint ezzel egy olyan anyag receptjét fejlesztették ki, amely olyan üreget képes alkotni a térben, amelyben tárgyakat lehet ''elrejteni'' a hanghullámok elől. Egy ilyen akusztikai álcázó burkolat például láthatatlanná tenné a tengeralattjárókat a szonár számára, illetve feljavíthatná a koncerttermek akusztikáját, amennyiben a zavaró oszlopokat mintegy eltünteti.

Ugyan az akusztikai álcázó burkolat elmélete kevésbé átfogó, mint a mikrohullámú burkolaté, azonban a megszerzett új ismeretekkel megnyílt az út az újszerű akusztikai anyagok kutatása előtt. Olyan anyagokról van szó, amelyek megváltoztatják egy objektum ''akusztikai alakját'', amennyiben elhajlítják vagy koncentrálják a hanghullámokat.

Mérnökbázis

A bejegyzés trackback címe:

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.