美媒:「聲音鬥篷」讓物體對聲波隱形

2021-01-10 參考消息


在無回音的空間內，從球體和環狀鬥篷散射出的聲波會互相干涉並抵消。

參考消息網4月1日報導 美媒稱，一個簡單的塑料框架首次令三維物體對聲波「隱形」。經過改進，一件類似的「鬥篷」可能最終會被用於減少噪音汙染並讓艦船和潛艇不被敵方發現。這項實驗發表在3月20日的《物理評論通訊》周刊上。

據美國《科學新聞》網站3月29日報導，杜克大學的電氣工程師史蒂文·坎默說：「這篇論文利用精心設計但又相對簡單的材料實現了簡化版的隱形。」坎默曾在2007年提出了聲音鬥篷的概念，但他並未參與此次研究。

科學家們近年來讓物體隱形的工作是基於對世界的感知依賴于波的散射這一事實。人們能看到物體是因為光波射到物體上發生了散射。類似的，海軍能夠發現遠處的潛艇是因為潛艇使射中它們的聲波（聲吶）發生了散射。

因此過去幾年中，科學家們一直在開發通過控制物體周圍的光波或聲波來阻止散射的鬥篷。不過這種方法的缺點在於它需要一些很難製造的複雜合成材料。

西班牙瓦倫西亞理工學院電氣工程師何塞·桑切斯—德埃薩和他的同事們採取了一種不同的辦法：他們不是阻止聲波擊中物體，而是開發了一個鬥篷消除這個球體散射的聲波。在該實驗中使用的是直徑8釐米的塑料球體。

研究人員利用計算機算法得到了設計方案，由60個不同大小的環狀物在球體周圍組成一個類似籠子的結構。計算機模擬顯示，從球體和環狀鬥篷散射出的聲波會互相干涉並抵消。

由於鬥篷不需要用複雜的方式控制聲波，桑切斯—德埃薩和他的團隊依靠3D印表機的幫助用塑料製作了這個鬥篷。他們將作品懸掛在無回音房間的天花板上，將一個喇叭對著它播放了一系列音頻。對於大多數頻率，球體都散射了很容易察覺的聲波量。但在可聽到的高音頻率8.55千赫，放在球體後方的傳感器就無法探測到被鬥篷罩住的球體了。

這項研究是科學家們首次對聲波隱藏了三維物體。這對美國海軍研究處很可能是個好消息，該機構為這項研究提供了部分資助以探索聲吶隱形的可能性。

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    新東方網>英語>英語學習>英語閱讀>雙語新聞>正文雙語閱讀：德國科學家發明3D"隱形鬥篷" 2013-01-21 15:19 來源：恆星英語 作者：
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