Физики из США создали "шапку-невидимку" для подводных лодок
Американские физики и инженеры разработали метаматериал, который делает любой подводный объект "прозрачным" для звуковых волн и невидимым для сонаров. Они представили свою разработку на ежегодной встрече Американского акустического общества в Вашингтоне.
"Подобные материалы, когда мы начинаем говорить о них, часто кажутся исключительно абстрактной идеей, которую нельзя воплотить на практике. С другой стороны, математика показывает, что все подобные свойства вполне реальны. Сейчас мы создаем эти материалы и пытаемся понять, какие возможности они могут нам предоставить", - отметила Аманда Хэнфорд (Amanda Hanford) из университета штата Пенсильвания в Филадельфии (США).
В последние годы ученые активно изучают свойства так называемых метаматериалов - искусственных структур из множества отдельных кусочков или наночастиц, способных необычным образом взаимодействовать со светом. Метаматериалы, как сегодня считают физики, станут основой сверхбыстрых световых компьютеров будущего и других футуристичных гаджетов.
Строго говоря, метаматериалы не являются изобретением человека - похожие на них кристаллы и структуры встречаются на крыльях многих бабочек "металлической" окраски, на панцирях многих других насекомых, крыльях птиц и даже в знаменитых синих складках на мордах павианов-мандрилов.
Опыты последних десяти лет показывают, что метаматериалы можно настроить таким образом, что они начнут взаимодействовать не только со светом и его ближайшими "кузенами" - тепловым, рентгеновским или ультрафиолетовым излучением, но и даже с магнитными полями, а также порождать любопытные квантовые эффекты, которые физики называют "кристаллами времени".
Как отмечает Хэнфорд, ученые уже создали десятки подобных конструкций, которые идеально отражают или пропускают через себя звуковые волны, однако все они работают только на открытом воздухе. Акустические "шапки-невидимки", работающие в воде, создать гораздо сложнее, так как вода намного плотнее и она не сжимается, в отличие от воздуха.
Американским инженерам удалось решить эту задачу, пойдя несколько иным путем - их метаматериал не пропускает через себя звуковые волны, а отражает их таким образом, что наблюдателю кажется, что он смотрит на плоское дно моря, реки или океана.
По своей структуре он похож на пирамиду высотой в метр, покрытую множеством стальных пластинок с множеством отверстий, которые поглощают и преобразуют акустические колебания. Как полагают ученые, размеры этой конструкции и ее структуру можно будет легко поменять в будущем, что позволит защищать объекты на дне морей от высокочастотных вибраций и скрывать подводные лодки и батискафы от эхолокаторов.
