Акустическая невидимость уже реальность

Команда исследователей из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) в Швейцарии в сотрудничестве с Венским техническим университетом (TU Wien) и университетом Крита (the University of Crete) разработала систему, способную делать предметы "невидимыми" для звуковых волн. По словам ученых, новая технология позволяет управлять звуковыми волнами и свободно проводить их через препятствия, сохраняя исходную форму.

Большинство материалов, встречающихся в природе, имеют структуру, препятствующую распространению акустических и электромагнитных волн. Сталкиваясь с этими объектами, волны отражаются и рассеиваются, ухудшая качество передачи информации. Так, функция GPS или любой вид геолокации хуже работает в помещениях, чем на открытом пространстве, а сигнал может ослабляться или сопровождаться помехами из-за его постоянного рассеяния и отражения от стен, перегородок и прочих препятствий.

Для компенсации рассеяния звука разработчики EPFL применяют так называемые "акустические реле" — небольшие динамики, способные усиливать, ослаблять или изменять амплитуды и фазы акустических волн. Благодаря этому они улавливают звуковой сигнал при столкновении с препятствием, преобразовывают его и воспроизводят в неискаженном виде с противоположной стороны объекта. Тестирование технологии проводилось с использованием специальной трубы, в которой были установлены перегородки, пористые материалы и другие виды препятствий, гасящих любые виды волн. Между препятствиями поместили динамики, подключенные к электронному модулю для настройки их акустических свойств и управления звуковой волной.

"В течение многих лет мы работали над использованием управляемых динамиков в качестве активных звукопоглотителей, поэтому совершенно логично использовать их также в новой технологии", — объясняет Эрве Лиссек (Hervé Lissek), руководитель исследовательской группы по акустике в лаборатории обработки сигналов EPFL и соавтор разработки. "До сих пор нам требовалось только ослаблять акустические волны, — добавляет исследователь EPFL Этьен Риве (Etienne Rivet). — Но в данном случае необходимо было разработать механизм, позволяющий их усиливать, это похоже на усиление оптических волн с помощью лазеров".

Новая технология может применяться для маскировки подводных лодок, делая их невидимыми для эхолокаторов и сонаров, а также для создания особых акустических эффектов в оперных театрах, концертных залах и аудиториях. Кроме того, принцип, лежащий в основе "акустической прозрачности", универсален и может иметь параллельные приложения в оптике или радиочастотах.