Версия для слабовидящих
«Звуковые пули» помогут лучше видеть в мутной воде Печать Email
Новости науки
21.01.2014
В 2009 году Кьяра Дарайо (Chiara Daraio) и Алессандро Спадони (Alessandro Spadoni) из Калифорнийского технологического института (США) продемонстрировали первый в мире образец акустической линзы. По виду это что-то вроде колыбели Ньютона, где стальные сферы бьют друг по другу и столкновение на одном краю их ряда порождает одиночные волны, скорость и фокальную точку которых можно контролировать настройкой самого прибора.

Красными показаны поверхности, в которых звуковая пуля создаёт положительное давление, а синим — где возникает отрицательное. (Здесь и ниже иллюстрации Spadoni & Daraio / Caltech.)


В новой работе г-жа Дарайо и группа исследователей превратили свою одномерную акустическую линзу в двухмерную — из 13 вертикальных цепей по 30 стальных шариков, выстроенных в квадратную решётку. Эксперименты с устройством показали возможность создания с его помощью «звуковых пуль» в воде, что подводит технологию совсем близко к медицинскому и военно-морскому использованию.

«Двумерные ряды акустических источников (цепей) позволяют нам фокусировать «звуковые пули» в трёхмерном пространстве, создавая более компактный и проще контролируемый акустический сигнал, — поясняют учёные. — Фокусируемое поле давления может быть перемещено или даже просканировано в трёхмерном пространстве. Это весьма желательная вещь, скажем, для акустической диагностики и хирургии. Но куда важнее то, что мы показали возможность создания «звуковых пуль» в воде, то есть то, что было предсказано нами при моделировании, но до сих пор не подтверждалось экспериментально».

Исследователи показали, что, регулируя взаимное расположение цепей, а тем самым длину волны одиночной звуковой волны, они могут контролировать форму и размеры «звуковой пули». Фокальная точка, в свою очередь, управляется изменением степени преднатяжения тех или иных цепей или же с помощью передачи пусковых сигналов к разным цепям в слегка разные моменты времени, с запозданием друг относительно друга.

Общая схема экспериментальной установки.


Из-за значительно большей интенсивности «звуковых пуль» в сравнении с обычными средствами акустической диагностики и глубинной эхолокации можно ожидать, что построенные на такой основе приборы будут иметь разрешение и проникающую способность, недоступные сегодняшним аналогам, а внедрение новой технологии заметно продвинет вперёд как диагностику внутренних органов, так и поиск подводных лодок и автономных необитаемых подводных аппаратов.

Отчёт об исследовании вскоре будет опубликован в журнале Applied Physics Letters, а его препринт можно полистать здесь.

Подготовлено по материалам Phys.Org.

Источник - http://compulenta.computerra.ru/veshestvo/fizika/10010973/

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта