Акустичні невидимки: Я тебе не чую!

Обґрунтована можливість створення захисного покриття, що робить об'єкти невидимими для звукових ехолокаторів. По суті, мова йде про горезвісну «шапку-невидимку», тільки вкриває вона не від світла, а від звукового зондування. Втім, військовим субмаринам іншого і не треба.

Реалізувати акустичну невидимість - значить, змусити звукові хвилі огинати прихований об'єкт і формувати з протилежного його боку хвильовий фронт, ідентичний вихідному. Навряд чи варто сумніватися в тому, що подібна технологія була б зустрінута військовими «на ура». В першу чергу, вона може бути з успіхом застосована для маскування підводних човнів, основним способом виявлення яких залишається звукове зондування. Сонари («звукові радари») здійснюють пошук потенційних цілей, посилаючи в простір акустичні імпульси і реєструючи їх відображення, що приходять від різних об'єктів. Якщо звук буде проходити через той чи інший об'єкт безперешкодно, для сонара він стане повністю невидимий. Ну а оскільки інші засоби виявлення в товщі води поки що не надто ефективні, підводний човен, невидимий для звукових радарів, стане справжнім кошмаром для своїх ворогів: помітити її вчасно і ухилитися від смертоносної атаки буде практично неможливо.

Група вчених під керівництвом Стівена Каммера (Steven Cummer) з Університету Дюка стверджує, що акустичної невидимості можна досягти за рахунок використання звукової анізотропії (sonic anisotropy) - властивості, що дозволяє перенаправляти акустичні хвилі в єдиному напрямку незалежно від того, з якого боку вони прийшли. Як показало комп'ютерне моделювання і серія ретельно спланованих експериментів, ключовим елементом нової технології повинні стати спеціальні матеріали, здатні створювати цю саму звукову анізотропію. Вони можуть представляти собою щось на зразок кольчуги, що складається з безлічі мініатюрних металевих циліндрів, розташованих в особливому порядку. Для початку достатньо зробити так, щоб діаметр циліндрів був менше довжини акустичних хвиль чутного діапазону. Ці хвилі просто не будуть відображатися від них, а отже, укритий за нею об'єкт стане практично невидимим для звукового зондування в заданому діапазоні частот. Однак це лише найпростіший, найтопорніший і малоефективний варіант - насправді захист від звуків може бути куди більш ефективним і витонченим.

"Щоб довести технологію до розуму, необхідно мати набагато більшу свободу в комбінуванні різних видів акустичної анізотропії, - підсумовує Стівен Каммер. Можливості сучасних матеріалів поки досить скромні. І все ж ми зуміли показати, що створення акустичної невидимості - річ цілком досяжна, так що вчені вже почали думати про варіанти практичного застосування подібної технології ". Наприклад, з її допомогою можна значно знизити тертя поверхонь літаків об повітря і тертя корпусів кораблів об воду, ліквідувавши значну частину паразитних турбулентних завихрень.

Військових приваблює можливість і звичайної - зорової - невидимості. Щоправда, для цього широко використовуються цілком звичні технології камуфляжу, про хитрощі якого ми розповідали в статті «Як стати невидимкою». Між тим вчені працюють і в цьому напрямку, розробивши перший у світі «плá-невидимку», ще недосконалий і незграбний, але вже цілком чарівний. Читайте про це: «Сховатися від мікрохвиль».

За повідомленням Science