Новая технология улучшает способность устройств отражать звук к его источнику
Исследователи из Университета Северной Каролины разработали устройство, отражающее звук прямо к его источнику, а не под углом.
«Ретрорефлектор» может отражать звук в диапазоне 70° в любом направлении, сообщает sciencedaily.com. Таким образом эффективность прибора, в сравнении с предыдущими технологиями, увеличивается почти вдвое.
«Система использует два конструкционных материала, — сказал Юнь Цзин, адъюнкт-профессор механики и аэрокосмической техники и один из ответственных авторов работы. – Первый слой фокусирует входящие звуковые волны на втором слое, который затем отправляет их обратно источнику. Нас вдохновил аналогичный подход, используемый в оптических исследованиях. Но, думая, мы стали первыми, кто применил метод в акустической сфере».
Предыдущие способы создания ретроотражающих поверхностей основывались на создании массивов прямоугольных отверстий. Звуковые волны в них рикошетили от боковых сторон к нижней, прежде чем уйти обратно к источнику.
«Но такой дизайн мог быть громоздким. И мы располагали небольшим количеством углов для правильного отражения, — сказал Цзин. – Наша технология решает обе проблемы».
Эксперименты также продемонстрировали эффективность системы. При 0°, когда источник звука расположен перпендикулярно поверхности, обратно к нему возвращалось 60% сигнала. При 70°, верхнем пределе эффективного диапазона, эта доля составила 40%.
«Мы располагаем полностью работоспособным прототипом и на следующих этапах планируем усовершенствовать технологию для определенных задач, вроде ультразвуковых медицинских исследований, — сказал Цзин. – Вероятно, есть и другие потенциальные сферы применения, о которых мы еще не думали».
Выводы исследования представлены в Physical Review Materials.
