Ученые создали "ковер-невидимку", который маскирует звуки в диапазоне от одного до пяти килогерц - как раз в эти пределы попадает человеческая речь.
Новое устройство специалисты описали в статье в журнале Physical Review Letters, а коротко о работе пишет портал Physics World.
Устройства, которые делают для наблюдателя объект невидимым в том или ином диапазоне длин волн, были впервые созданы в 2006 году. В основе большинства таких устройств лежат метаматериалы - особые материалы, свойства которых зависят, в первую очередь, от их структуры. Метаматериалы особым образом искривляют пути прохождения света, и в итоге лучи, отраженные от маскируемого объекта, не достигают наблюдателя.
Пока все созданные на основе метаматериалов маскирующие устройства работают в ограниченном диапазоне длин волн. В 2010 году было разработано первое устройство, скрывающее от наблюдателя звуковые волны, но оно работало только в воде и только для звуковых волн, распространяющихся не в объеме, а в плоскости.
Авторы новой работы создали акустическое маскирующее устройство, работающее на воздухе и в объеме. По конструкции устройство напоминает треугольную крышу, сложенную из отдельных квадратных пластин толщиной около одного миллиметра и с диагональю пять миллиметров. В центре каждой пластины располагалось отверстие диаметром около 1,6 миллиметра. В зависимости от того, под каким углом звуковая волна падала на пластины, траектория ее дальнейшего пути изменялась.
Чтобы протестировать устройство, ученые помещали на специальную пластину, отражающую звуковые волны, исследуемый объект, а затем накрывали всю систему маскирующим устройством. Оказалась, что характер распределения звуковых волн, отраженных от устройства, под которым спрятан объект, практически не отличается от распределения волн, отраженных от пустой пластины. Разница в распределении волн была связана с тем, что маскирующее устройство все же поглощало часть волн.
Теоретически, новое устройство можно использовать для улучшения акустики помещений - конструкции из пластин можно располагать в стенах залов, где проходят концерты или выступления, добиваясь того или иного изменения отражения звуковых волн. |
