一種新型聲學(xué)隱形外罩可達(dá)到聲覺(jué)隱形效果
日前，美國(guó)伊利諾斯州大學(xué)科學(xué)家最新研究顯示，一種新型聲學(xué)隱形外罩可達(dá)到聲覺(jué)隱形效果。這款新穎裝置的設(shè)計(jì)者是該大學(xué)機(jī)械科學(xué)和工程系教授尼古拉斯-方(Nicholas Fang)，他帶領(lǐng)研究人員設(shè)計(jì)的聲學(xué)隱形裝置，可使聲吶及其它超聲波都無(wú)法探測(cè)到。 X]2Ib '(
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二維圓柱外罩是由16個(gè)聲音波路構(gòu)成的同心環(huán)結(jié)構(gòu)，可引導(dǎo)聲波的方向 COm^ ti-p
尼古拉斯說(shuō)：“我們并不探討科幻情節(jié)，我們是正在討論如何在一個(gè)特定的空間內(nèi)控制聲波，使其發(fā)生彎曲和扭曲現(xiàn)象。這并非是哈利-波特的魔法！”多年以來(lái)，雖然理論上可能存在讓物體周?chē)穆曇魪澢环瓷浠蛘呶盏牟牧希鎸?shí)地設(shè)計(jì)完成這一材料仍有很大難度。尼古拉斯研究小組發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》上的一篇文章中詳細(xì)介紹了他們最新研究的可行性原理，證實(shí)該聲學(xué)隱形外罩能夠遮擋較寬的聲波范圍。 [tSv{
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聲學(xué)隱形外罩是由一種超材料制造，這是一種采取特殊工藝結(jié)構(gòu)制造的人工材料，尼古拉斯研究小組設(shè)計(jì)了一個(gè)二維圓柱外罩，它是由16個(gè)聲音波路構(gòu)成的同心環(huán)結(jié)構(gòu)，可引導(dǎo)聲波的方向。每個(gè)環(huán)具有不同的折射指數(shù)，這將意味著聲波速度將從外環(huán)至內(nèi)環(huán)發(fā)生變化。尼古拉斯說(shuō)：“基本上你所看到的一系列洞槽都是由隧道連接，聲音將在這些隧道中傳播，洞槽設(shè)計(jì)是用于減緩聲波。當(dāng)聲波繼續(xù)傳播進(jìn)入內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)時(shí)，速度便會(huì)越來(lái)越快�！� #K@!jh)y^
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由于聲波加速需要能量，因此聲波將改變?yōu)檠赝庹滞猸h(huán)傳播，在聲音線路內(nèi)通過(guò)隧道引導(dǎo)。這種構(gòu)造的聲學(xué)線路實(shí)際上就是使聲波發(fā)生彎曲，使其在隱形外罩的外層環(huán)繞。在實(shí)驗(yàn)中，研究人員在一個(gè)鋼筒內(nèi)測(cè)試隱形外罩的能力，他們將鋼筒放入一個(gè)水箱中，水箱一側(cè)有一個(gè)超聲波源，另一側(cè)裝著一個(gè)傳感器陣列。之后，他們將隱形外罩遮住鋼筒，此時(shí)聲吶便無(wú)法探測(cè)到該鋼筒�？紤]到是否隱形目標(biāo)結(jié)構(gòu)是否對(duì)覆蓋現(xiàn)象具有重要作用，研究人員對(duì)其它各種不同形狀和密度的物體進(jìn)行了測(cè)試。尼古拉斯說(shuō)：“無(wú)論你試圖隱形的物體是什么，其效果都是差不多的。我們將聲學(xué)隱形外罩蓋著隱形目標(biāo)之后，物體的散射和陰影效果將顯著弱化�！� sx;/xIU|
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目前，這種聲學(xué)隱形外罩可以覆蓋較寬等級(jí)的聲波，該隱形裝置可實(shí)現(xiàn)40千赫至80千赫波段范圍下隱形，預(yù)計(jì)對(duì)該裝置改良處理之后可覆蓋至數(shù)十兆波長(zhǎng)范圍。尼古拉斯說(shuō)：“這并不僅僅是一種簡(jiǎn)單的波長(zhǎng)效應(yīng)，你不會(huì)擁有一件能夠改變聲波頻率的隱形衣�！� )
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