Создана первая акустическая суперлинза из метаматериала

Плоскую акустическую линзу, способную фокусировать ультразвук в пятно размером всего в половину длины волны, построили специалисты из Иллинойского университета (University of Illinois at Urbana-Champaign). Новое устройство может революционизировать звуковые системы отображения — от медицинских (УЗИ) до военных (подводные сонары), а также — привести к появлению акустических шапок-невидимок.

В перспективе звуковая суперлинза сможет скрывать объекты от сонаров (иллюстрация с сайта popsci.com).
В перспективе звуковая суперлинза сможет скрывать объекты от сонаров (иллюстрация с сайта popsci.com).

Напомним, до сих пор различного рода метаматериалы учёные создавали для воздействия на электромагнитные волны самых различных диапазонов, а те или иные супер- и даже гиперлинзы успешно "нарушали" лишь привычные законы оптики, а не акустики.

Но вот учёные из университета Иллинойса создали необычный метаматериал, воздействующий на ультразвук. Он представляет собой плоскость, покрытую огромным количеством микроскопических резонаторов Гельмгольца, заполненных водой – то есть крошечными полостями, сообщающимися с окружающей средой очень узкими "горлышками".

Вместе они создают метаматериал, обладающий для звука отрицательным коэффициентом преломления, и в этом он отличается от различного типа звуковых линз, созданных ранее.

Создатели новинки (слева направо): Николас Фанг (Nicholas X. Fang), лидер группы исследователей; Шу Чжан (Shu Zhang), она и держит ультразвуковую суперлинзу; и Лэйлэй Инь (Leilei Yin) (фото L. Brian Stauffer).
Создатели новинки (слева направо): Николас Фанг (Nicholas X. Fang), лидер группы исследователей; Шу Чжан (Shu Zhang), она и держит ультразвуковую суперлинзу; и Лэйлэй Инь (Leilei Yin) (фото L. Brian Stauffer).

Этот "объектив" успешно фокусировал звуковые волны с частотой 60,5 кГц (получаемые из точечного источника) в область вдвое меньше длины волны. Также исследователи показали, что данная система обладает различным фокусным расстоянием в зависимости от частоты звука.

В будущем эта технология поможет значительно поднять разрешение УЗИ, а значит — с помощью новой техники можно будет без проблем (поскольку ультразвук безопаснее для организма, нежели, скажем, рентген) находить, к примеру, крохотные опухоли.

Также звуковая суперлинза способна улучшить технологию неразрушающего контроля за состоянием зданий и мостов при помощи ультразвука, выявляя самые мелкие трещины, которые было невозможно обнаружить до сих пор. И ещё данная разработка – первый шаг на пути создания акустического камуфляжа для подводных лодок, утверждают экспериментаторы.

Они и сами ещё намерены двигаться в данном направлении. Впереди — преодоление дифракционного барьера для звуковых волн (в данной линзе он всё же не пройден) и получение звуковых изображений вместо простой фокусировки.

Суперлинза Фанга построена из алюминия (фото Nicholas Fang).
Суперлинза Фанга построена из алюминия (фото Nicholas Fang).

Детали работы изложены в статье в Physical Review Letters.


Коды для вставки в блог\форум



Вспомним другие новости из этого раздела?


Наука и техника

←+Ctrl+→

Интересные новости
20 украинских вузов вошли в рейтинг лучших университетов Восточной Европы20 украинских вузов вошли в рейтинг лучших университетов Восточной Европы
NASA устроило показ лунных модNASA устроило показ лунных мод
Беспроводной пылесос Xiaomi Mi Handheld Vacuum Cleaner 1C — доступная альтернатива моделям DysonБеспроводной пылесос Xiaomi Mi Handheld Vacuum Cleaner 1C — доступная альтернатива моделям Dyson
Робота Digit научили переносить коробкиРобота Digit научили переносить коробки
NASA показало новые скафандры для полетов на Луну и МарсNASA показало новые скафандры для полетов на Луну и Марс
Блок рекламы


Похожие новости

Первая частная японская ракета достигла космосаПервая частная японская ракета достигла космоса
Создана новая сверхпрочная искусственная кожаСоздана новая сверхпрочная искусственная кожа
Невероятная акустическая левитация: звук как способ управлять материейНевероятная акустическая левитация: звук как способ управлять материей
Получена первая фотография астероида Bennu
В Японии создана сеть роботизированных отелейВ Японии создана сеть роботизированных отелей
Первая в мире вращающаяся водная горкаПервая в мире вращающаяся водная горка
Первая в мире лазерная штурмовая винтовка сделана в КитаеПервая в мире лазерная штурмовая винтовка сделана в Китае
Создана первая в мире вакцина, способная убить треть штаммов ВИЧСоздана первая в мире вакцина, способная убить треть штаммов ВИЧ
В Запорожской области заработала первая очередь крупнейшей солнечной электростанции в УкраинеВ Запорожской области заработала первая очередь крупнейшей солнечной электростанции в Украине
Первая доставка груза "Почты РоSSии" беспилотником завершилась крушением сразу после взлетаПервая доставка груза "Почты РоSSии" беспилотником завершилась крушением сразу после взлета
Последние новости

Подгружаем последние новости