Objetos "dispositivo de camuflagem' do som acústico escudo

Data de postagem: Jun 27, 2011 4:56:22 PM

Os cientistas têm mostrado fora de um "dispositivo de camuflagem", que torna objetos invisíveis - para as ondas sonoras.

Reflexões de som em uma superfície (top), fora um objeto sobre ele (meio) e fora de um objeto camuflada (parte inferior)

Cloaking acústicos tais foi proposto teoricamente em 2008, mas só este ano foram postas em prática.

O shell de camuflagem é feita de folhas facilmente fabricado de plástico com furos através deles

Descrito na Physical Review Letters , a abordagem toma emprestado muitas idéias das tentativas de "camuflar" os objetos da luz.

Ele usa simples folhas de plástico com arranjos de buracos, e poderia ser colocada em uso na tomada de navios invisíveis para sonar ou ainda em projeto acústico de salas de concerto.

Muitas pesquisas têm sido realizadas para a criação de Harry Potter ao estilo "capas de invisibilidade", já que a viabilidade da idéia foi apresentada pela primeira vez em 2006.

Essas abordagens são baseados principalmente nos chamados metamateriais, materiais sintéticos com propriedades que não ocorrem na natureza. Os metamateriais são projetados de tal forma que eles forçam as ondas de luz para viajar ao redor do objeto, para um observador, é como se o objeto não estavam lá.

Mas os pesquisadores logo descobriram que a matemática por trás destes dobrar as ondas de luz, chamada ótica de transformação, também poderia ser aplicado a ondas sonoras.

"Fundamentalmente, em termos de objetos escondidos, é o mesmo - como nada é detectado é com algum tipo de onda e você quer ouvir ou ver o efeito disso", disse Steven Cummer, da Duke University. "Mas quando se trata de construir os materiais, as coisas são muito diferentes entre acústica e eletromagnetismo.

"A única coisa que você precisa para engenheiro em uma das matérias é um comportamento muito diferente em diferentes direções que a onda viaja através dele", disse à BBC News.

Em 2008, o Dr. Cummer descrita pela primeira vez a teoria da invisibilidade acústico em um artigo na Physical Review Letters , e no início deste ano um grupo da Universidade de Illinois Urbana-Champaign demonstrou o primeiro uso prático da teoria em um artigo na mesma revista .

Esse trabalho mostrou invisibilidade acústica em uma camada superficial de água, ultra-som em freqüências acima aqueles que podem ouvir.

Agora, o Dr. Cummer e seus colegas têm mostrado fora de uma técnica de camuflagem acústico que funciona no ar, para freqüências audíveis entre um e quatro kilohertz - correspondente a duas oitavas na maior metade de um piano.

Ela funciona usando folhas empilhadas de plástico com matrizes regular de buracos através deles. O tamanho exato e colocação dos buracos em cada folha, eo espaçamento entre as folhas, tem um efeito previsível sobre as ondas sonoras recebidas.

Quando colocado sobre uma superfície plana, a pilha redireciona as ondas de tal forma que as ondas refletidas são exatamente como seria se a pilha não estavam lá.

Isso significa que um objeto sob a pilha - em experimentos da equipe, um bloco de madeira aproximadamente 10cm longos - e não iria "ouvir" o som, e todas as tentativas para localizar o objeto usando ondas sonoras não iria encontrá-lo.

"Como o som reflete essa superfície reflectora com este objeto composto sobre ele - o que é muito grande e tem um shell cloaking sobre ela - realmente reflete ... assim como uma superfície plana faz", disse Dr Cummer.

Hole cutucando

Ortwin Hess, diretor do Centro de Imperial College de Londres para Plasmonics e metamateriais, o chamado trabalho de "uma demonstração realmente notável experimental".

"Isso mostra muito bem que, apesar de ondas acústicas e eletromagnéticas são de natureza muito diferente, os poderes de transformação óptica e acústica de transformação são [semelhantes] - Estou muito satisfeito de que há atividade em ambas as extremidades."

Professor Hess assinalou que a manifestação foi para as ondas sonoras muito direcionado, e apenas em duas dimensões, mas o aspecto mais notável da abordagem foi a sua simplicidade.

"É quase como se alguém pudesse pegar um lápis e buracos poke de uma forma particular no plástico", disse à BBC News.

"É um pouco mais desafiador para três dimensões. Eu não vejo qualquer razão pela qual não deve ser possível, mas não vai ser apenas uma tarde de trabalho é".

O trabalho mostra que um objeto pode ser escondido de sonar, e protegido do som de entrada, mas os mesmos princípios poderiam ser aplicados em outra direção - isto é, que contenham ou direcionar o som dentro de um espaço, por exemplo, em um estúdio de insonorização ou multa -tuning a acústica de uma sala de concertos.

Fonte: Jason Palmer - Ciência e repórter de tecnologia, BBC News