© РИА Новости / Яков Андреев Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из Финляндии предложили новый тип Янус частицы-линзы V-образной структуры. Они нужны, чтобы фокусировать звук на субволновом уровне, и могут использоваться, например, в акустических микроскопах, устройствах, позволяющих выявлять скрытые дефекты в объектах, не разрушая их. Благодаря своей форме частицы фокусируют звук лучше, чем линзы из диэлектриков или зеркала, которые применялись ранее. Их использование позволит увеличить разрешение акустических микроскопов до уровня, превышающего дифракционный предел. Сегодня большое распространение получили акустические линзы, состоящие из различных модификаторов поля — пластин, стержней или дисков. Ученые Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности ТПУ предложили новую структуру линзы-частицы с наклонными пластинами. То есть для акустических волн частица-линза с размерами порядка одной или нескольких звуковых или ультразвуковых длин волн (на частоте 10 кГц длины волны около 34 мм в воздухе) может обеспечить субволновую (менее дифракционного предела) локализацию падающего звука», — рассказывает профессор отделения электронной инженерии ТПУ Олег Минин. Частица-линза нового типа состоит из латунных пластин, уложенных параллельно друг другу. Ее главная особенность — в V-образной структуре пластин: она дает нужную симметрию области фокусировки или акустической струи. Внешнюю форму частиц (в данном случае куб с размером грани 3 длины волны) ученые заимствовали из мезотроники (оптики). «Поскольку V-структура не обладает симметрией относительно направления падения излучения, фокусирующие свойства такой частицы-линзы будут разными при падении излучения слева и справа. Это так называемая Янус частица-линза. В зависимости от ориентации такой частицы фокус, он же акустическая струя, будет или длиннее, или короче, что определяется уже практическими потребностями», — рассказывает Олег Минин. В ходе исследования ученые смоделировали линзу и изучали ее характеристики при помощи экспериментальной установки у коллег из Финляндии для генерации ультразвука и последующей шлирен-визуализации. Ученые доказали, что Янус частица-линза нового типа способна проводить субволновую фокусировку звука.Научная Россия