Физики создали акустическую суперлинзу

Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли и Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли (США) сконструировали модель устройства, позволяющего получать изображения предметов, которые по размерам в шесть раз уступают длине звуковой волны, применяемой в ультразвуковых исследованиях.

При использовании ультразвука для формирования изображений их разрешение, как и в «обычной» оптике, ограничивается дифракционным пределом. Создатели оптических «суперлинз», о которых «КЛ» уже рассказывала, сумели преодолеть этот предел, используя преобразование исчезающих волн. Эти стоячие волны формируются на границе раздела двух сред, причем их интенсивность при удалении от границы очень быстро убывает.

По тому же принципу работает и созданная американскими учеными акустическая «гиперлинза». В состав устройства входят 36 латунных пластинок длиной около 20 см и толщиной 3 мм, которые располагаются полукругом на латунной же подложке. Радиус внутреннего полукруга, образованного кончиками пластин, составляет 2,7 см, а внешний имеет радиус 21,8 см.

«Благодаря тому что ее внешний радиус значительно превосходит внутренний, наша «линза» эффективно преобразует исчезающие волны, и получаемое изображение увеличивается в восемь раз, - объясняет участник исследования Фок Ли (Lee Fok). - Выбор латуни обусловлен тем, что по плотности этот материал примерно в 7 тысяч раз превосходит воздух; такое соотношение создает необходимый характер дисперсии звука».

В экспериментах акустическая «линза» формировала двумерные изображения предметов, которые в 6,7 раза уступают по размерам длине звуковой волны. В настоящее время авторы решают вопрос совместимости «линзы» с современной эхоимпульсной методикой исследования.

«Применяя «линзу», специалисты смогут использовать звук меньшей частоты, что увеличит глубину проникновения и позволит им рассматривать, к примеру, опухоли меньших размеров», - заключает руководитель научной группы Сян Чжан (Xiang Zhang).

Полная версия отчета исследователей будет опубликована в журнале Nature Materials.