كاب الشبح الصوتية يجعل "أعمى الصوتية"

وضعت وصفة للمواد موجة انحراف الصوت

الموجات الصوتية © SXC
قراءة بصوت عال

يمكن أن قبعات الشبح يوم واحد ليس فقط للضوء أو الميكروويف ، ولكن أيضا للصوت. طور الباحثون الآن وصفة مادة تعيد توجيه الموجات الصوتية بحيث يختفي كائن ما في "ثقب في مساحة الصوت" الناتج. تتناقض دراستها ، التي نُشرت في دورية Physical Review Letters ، مع الافتراضات السابقة بأن عباءة الغريبة الصوتية ثلاثية الأبعاد كانت مستحيلة.

تحويل يجعل غير مرئية

عباءة الخفاء ، من حيث المبدأ ، ليست أكثر من غلاف مادة تم تصميم سطحها لتوجيه الضوء حول جسم ما دون انعكاس الأشعة. بالنسبة إلى العارض ، فإن الكائن المحاط بهذه الصدفة غير مرئي لأنه لا يرى سوى التغييرات في الضوء ، سواء كان ذلك عن طريق الانعكاس أو الامتصاص. في الطبيعة ، لا توجد مواد مع هذه الخصائص.

الخطوة الأولى في الطريق إلى عباءة من الخفاء ، لذلك ، هي معرفة الخصائص الذرية والفيزيائية التي يجب أن تمتلكها هذه المواد من أجل تحقيق تأثير إعادة التوجيه هذا. والخطوة التالية هي لإيجاد طريقة لجعل هذه المادة الاصطناعية مصطنعة.

الصوت يحجب

في عام 2006 ، قام ستيفن كومير ، أستاذ الإلكترونيات وهندسة الكمبيوتر بجامعة ديوك ، وزميله ديفيد شوريج من جامعة ديوك ، بتطوير الأساس النظري لغطاء كهرمغنطيسي غير مرئي ، مما يعيد توجيه الإشعاع بأطوال موجية مختلفة بحيث يصبح الجسم غير مغطى. بعد فترة وجيزة اتبعت وصفة لارتداء الميكروويف على مبدأ مماثل.

ومع ذلك ، عند محاولة تكوين نفس الشيء بالنسبة للموجات الصوتية ، واجه الباحثون في البداية عقبات لا يمكن التغلب عليها. عملت نظريتها الأولى فقط في الفضاء ثنائي الأبعاد ، لأنها كانت تستند إلى تفاعل محتمل للموجات الصوتية مع الموجات الكهرومغناطيسية هناك فقط. جاءت انتكاسة أخرى من دراسة قام بها فريق آخر من العلماء الذين أفادوا ، وفقًا لما توصلوا إليه ، أن عباءة الخفي الصوتي ثلاثية الأبعاد لا يمكن أن توجد وتناقش ذلك بشكل مثير للجدل. عرض

ثقب الصوت في الغرفة

لكن كومر لم يكن مقتنعا بفشل الفكرة: "بالنسبة لي ، الأمواج هي موجات. لم أكن أتخيل أن شيئًا ما سيكون ممكنًا باستخدام الموجات الكهرومغناطيسية ، ولكن مع وجود موجات صوتية مستحيلة تمامًا. "لقد بدأ العبث مرة أخرى ، هذه المرة على أساس عباءة اختفاء الموجات الصغرية التي طورها فريقه من قبل. في النهاية ، صادف العوامل الرياضية اللازمة لتكييف المعادلات بحيث يعيد غلافه المادي ثلاثي الأبعاد أيضًا توجيه الموجات الصوتية. على الأقل على الورق ، وجد غطاءً خلويًا يعمل معه.

"لقد طورنا وصفة لمواد صوتية تخلق في الأساس فجوة في الغرفة من خلال السماح بشيء ما للاختباء من الموجات الصوتية" ، يوضح Cummer. على سبيل المثال ، قد يحمي عباءة الصوت غير المرئية هذه غواصة في المحيط من اكتشافها بواسطة السونار أو حتى تحسين الصوتيات لقاعة للحفلات الموسيقية من خلال اختفاء شريط تخريبي ، إذا جاز التعبير.

على الرغم من أن النظرية المطورة لـ Cloak Invisibility Cloak ليست شاملة كما هي الحال بالنسبة لمتغير الميكروويف ، إلا أن النتائج الجديدة يمكن أن تمهد الطريق للمواد الصوتية الجديدة ، على سبيل المثال ، الشكل الصوتي السابق ل تغيير الكائن عن طريق "الانحناء" أو تركيز الصوت. بالإضافة إلى ذلك ، يُظهر التطور أن أنواعًا أخرى من الأمواج ، مثل الأمواج الزلزالية أو أمواج المحيط ، يمكن أن تتأثر في يوم من الأيام بمواد مصممة بهذه الطريقة.

(جامعة ديوك ، 14.01.2008 - NPO)