Достижима абсолютная акустическая невидимость подводных лодок

Разработан принцип, позволяющий обеспечить абсолютную невидимость объекта акустическими средствами зондирования в воздухе и в воде.

Две независимые группы ученых продемонстрировали возможность изготовления специальных материалов, которые смогут полностью скрывать объекты от звуковых волн, изменяя направление их распространения. Такие метаматериалы позволят сделать подводные лодки невидимыми для гидролокаторов, а также могут применяться и в мирных целях, например, для улучшения акустики концертных залов.

В последние несколько лет физики теоретически доказали возможность создания материалов, которые могут делать объекты невидимыми для электромагнитного излучения, и даже в отдельных случаях изготовили такие невидимые покрытия. Ранее считалось, что создание трехмерного невидимого покрытия для звуковых волн невозможно, однако ученые из Америки и Гонконга продемонстрировали обратное.

Группа ученых под руководством Стивена Каммера (Steven Cummer) из университета Дьюка и группа д-ра Хуанянга Чена (Huanyang Chen) из Гонконгского университета науки и технологий независимо друг от друга на основе математических вычислений определили, какими должны быть плотность и сжимаемость сферической оболочки, которая будет скрывать объекты от звуковых волн.

Согласно выводам ученых, эти параметры должны варьироваться по всей толщине оболочки и быть различными для звуковых волн, распространяющихся в различных направлениях. Поскольку ни один из природных материалов такими свойствами не обладает, для изготовления оболочки должны использоваться метаматериалы.

Еще одна исследовательская группа под руководством Жозе Санчез-Дееса (Jose Sanchez-Dehesa) из политехнического университета Валенсии рассчитала, что для создания невидимого покрытия для звуковых волн могут использоваться матрицы из цилиндрических стержней. Ученые надеются, что, используя стержни с необходимыми упругими свойствами, и варьируя их диаметр и расстояние между ними, можно будет добиться невидимости в широком диапазоне звуковых волн.