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June 13, 2008
西班牙的研究者已證明超物質(metamaterials,這種材料由其不尋常的人造多孔結構來界定)能被設計用以製造一種聽覺斗篷(acoustic cloak) -- 這種斗篷能使物體不為聲波所動(impervious),照字面來說使聲波轉向(divert)圍繞一物體。
這項研究,於 6/13 發表於 New Journal of Physics 上,建構在最近的理論性研究上,那尋求方法來製造材料,能夠使物體隱藏自聲音、視力與 X 光。
來自於西班牙 Valencia 工藝大學電機工程系 Wave Phenomena 小組的 Daniel Torrent 與 Jose Sanchez-Dehesa 為了他們更加實際的方法,引用去年初由 Duke 大學研究者發表在 NJP 上的理論性研究作為起點。
為了全盤了解這種遮掩,這個西班牙團隊算出如何以聲子晶體(sonic crystals,那是一種週期性配置的實心圓柱,能使聲波消散)來建構超物質,並用在一種多層次結構中,使聲音完全轉向繞過一個物體。
研究者完成多種模擬以測試他們的理論。他們研究了需要讓聲音完全轉向的最理想層數,以及這種材料在維持其效用,但也確保它們能輕易實作的情況下,能做成多薄。
結果相當鼓舞人心,顯示最理想的遮蔽需要大概近 200 層的超材料,不過這裡仍有餘地,可使用比現在所能製造的、更薄的材料。故簡而言之,留意這種空間。
Sanchez-Dehesa,領導作者之一,寫道:"我們希望這種提議將提供未來的實驗性研究動機,證明這種材料的本事。"
頭一個使用這種材料的很可能是希望躲過聲納雷達的軍艦,聲納是利用船艦所發出的噪音,如果發展夠迅速,它能用在音樂廳中,將噪音導離有問題的點,或甚至成為一種對付惱人鄰居的方法。
※ 相關報導:
* Acoustic cloaking in two dimensions: a feasible approach
http://www.iop.org/EJ/abstract/1367-2630/10/6/063015/
Torrent D and Sanchez-Dehesa J* 「電磁蟲洞」一種可能的隱形技術
2008 New J. Phys. 10 063015 (10pp)
doi: 10.1088/1367-2630/10/6/063015
* 最暗物質製成 台灣科學家出力
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