1079 подписчиков
🔊Исследователи из Японии и Южной Кореи разработали метаматериал, который улучшает передачу звука между водой и воздухом!
Действует такой материал за счет снижения доли отраженных от поверхности воды акустических волн. Ведь звуковые волны, распространяясь, проходят через самые разные препятствия. Не исключением является и среда, в которой они находятся – ведь каждая из них имеет свое акустическое сопротивление. Когда звук переходит из одной среды в другую, множество акустических волн отражается от их поверхностей. Например, у воды сопротивление значительно выше, чем у воздуха, поэтому в ней слышимость хуже.
🔻Так как же передавать звук между водой и воздухом, чтобы его было хорошо слышно?
С одной стороны, можно было бы записывать подводные звуки с поверхности или даже с суши. Однако тогда для этого пришлось бы усиливать или, наоборот, снижать долю акустических волн, которые отражаются от водной глади.
Дело в том, что вода считается «твердой» в плане акустического отражения средой, поэтому звук из нее так плохо слышно с воздуха. Так что если мы хотим, чтобы звук было слышно, его нужно сделать более «плавным», как вариант – поместить на поверхности воды слой хорошо проводящего звук материала толщиной примерно четверть от длины волны этого звука. Звуковые волны довольно длинные, так что и подобный слой должен быть достаточно толстым.
Исследователи обошли даже эту преграду! Разработанный ими метаматериал так сильно снижает долю отраженных от водной глади акустических волн, что достаточно его слоя толщиной всего в один процент от длины звуковой волны, чтобы микрофон на поверхности воды нормально работал, передавая четкий звук.
🔻На что похоже это устройство? Это плавучий цилиндр с пленкой метаматериала, натянутой на металлический каркас. С его помощью через воду в воздух может выходить до 30% акустических волн (а это уже в сотни раз больше, чем в естественной среде).
🔻Но есть и свои недостатки. Такое устройство будет предотвращать отражение от поверхности воды не всех звуковых волн, а только тех, чья длина попадает в этот довольно узкий диапазон. Иными словами, звуки выше и ниже определенной частоты все равно не будут слышны над водой.
А еще такой прибор воспринимает только звуковые волны непосредственно под собой.
Так что изобретениями изобретениями, но к полному отражению звуков из воды в воздухе ученые пока еще только стремятся.
#наука #звук
1 минута
23 сентября