Лента новостей

15:41
Спяшие - попадание в десятку!
15:29
Астроном НАСА рассказал, почему ученые до сих пор не нашли пришельцев
15:25
National Interest: Америке остаётся лишь наблюдать, как С-400 расходятся по миру
15:24
F-35 - залог мира. Потому что на войне ему делать нечего
15:21
США умирают в конвульсиях. И готовы разнести всю планету
15:20
Почему психует Пентагон
15:19
Гонка вооружений на новых физических принципах
15:16
Россия встряла в сирийский конфликт, чтобы отбить Украину у Запада
15:08
L'Orient-Le Jour: «Прагматическое сотрудничество»
14:39
Порошенко лишил парламент «брони», а михомайдан - главных лозунгов
14:38
Американцы назначат Вакарчука преемником Порошенко
14:37
Медреформа канадской докторши готовит миллионы украинцев к земле
14:36
Пентагон провёл перекличку в Сирии
13:09
Newsweek: «Искандер-М»: пугающее дополнение
13:03
Насильственная депортация как акт гуманизма
12:58
Царем будет Путин
12:43
Скисшие «сливки общества»: Собчак и Сечин в списке антигероев
12:37
Путин считает, что Украина — недогосударство
12:32
У Порошенко патронов осталось — только застрелиться
12:24
РФ обеспокоена возможным вмешательством США в выборы
11:31
Про сыр при социализме и капитализме
11:29
Хорошо ли жили в СССР
11:22
Как правильно использовать труды академика Фоменко?
11:21
Исторический расчёт: почему Россия продала Аляску
11:21
Александр Роджерс: А что там у американцев?
11:20
Путь Симона Петлюры: украинские власти выбрали плохой пример для подражания
11:19
Список «козлов на вынос»: Порошенко, Аваков…
11:18
«Цэ фиаско, браття». Киевский режим довел ситуацию до конфликта с ЕС
11:17
Госдеп подставил Трампа: фронт ан-Нусра применял химическое оружие в Идлибе
11:07
В брехню Гройсмана не верят даже кастрюльки
11:06
Путин: Ельцин сдал все наши ядерные секреты американцам
10:55
Корейская неожиданность: на что способен новый танк Сеула «Черная пантера»
10:52
Путину пришлось защищать Трампа
10:51
Зарядите мои «Искандеры»
00:11
Россия должна вернуть Украине ядерный арсенал
00:05
Этот день в истории - 20 Октября
21:44
Северная Корея нацелилась на создание подводных атомных крейсеров
21:42
Скандальное расследование ФБР о связях Клинтон с Кремлем
21:41
США обвинили Дамаск и всех союзников в попытках помешать освобождению Ракки от ИГИЛ
21:39
Конгресс США признал, что Порошенко захватил власть на Украине
21:37
«Русские сильно опережают американцев в игре в прятки…» Советская Россия глазами индийца
21:34
Что случилось с «крышей» Муженко?
21:32
Европа не признает независимость Каталонии
21:11
Длинная тень Януковича над Киевом
21:10
Перераспределяя ресурсы: почему Пентагон предлагает сократить количество военных баз США в мире
Все новости

Архив публикаций

«    Октябрь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031 


» » Ученые создали виртуальную "бутылку" эффективно преломляющую акустические колебания

Ученые создали виртуальную "бутылку" эффективно преломляющую акустические колебания

Акустическая бутылка

Ученые разработали метод преломления звуковых колебаний, распространяющихся в открытом объеме воздуха, что позволило им создать своего рода акустическую "бутылку", которая может удерживать объекты, попавшие в ее ловушку. Разработанная акустическая технология может быть использована для выполнения различных действий, таких, как сортировка живых клеток, ультразвуковое сканирование с высокой разрешающей способностью и даже для создания устройств сокрытия - акустических плащей-невидимок, делающих объекты невидимыми для акустических радаров, сонаров.

Технология создания акустической "бутылки" была разработана сотрудниками лаборатории Сяна Занга (Xiang Zhang), профессора из Калифорнийского университета в Беркли. Эта технология основана на точном управлении фазой, частотой и амплитудой звуковых волн, генерируемых десятками излучателей, расположенных в виде матрицы и обладающих очень широким динамическим диапазоном. Кроме этого, учеными было разработано специализированное программное обеспечение, которое позволяет рассчитать параметры звуковых волн для каждого из излучателей для того, чтобы получить требуемый образ преломления звуковых волн. 

"Сначала мы должны задать то, что мы хотим получить в результате совместной работы излучателей звука. Разработанная нами программа рассчитает параметры волн для каждого из излучателей и на выходе мы получим преломленную звуковую волну заданной формы, которая может быть совершено фантастической" - рассказывает Джи Чжу (Jie Zhu), ученый из Политехнического университета Гонконга (Hong Kong Polytechnic University), который принимал участие в данных исследованиях.

В своих экспериментах ученые сначала использовали матрицу из 40 излучателей, диаметром 1.5 сантиметра каждый, расположенных на расстояния 2.5 сантиметра друг от друга. Эти излучатели генерировали звуковые колебания, частотой 10 килогерц, имеющие различную фазу и амплитуду. Такая матрица позволила ученым получить "плоские" звуковые волны, которые можно описать двумя пространственными измерениями. Но, когда количество излучателей было увеличено до 100, ученые получили возможность преломить звуковые волны в трех измерениях и сформировать акустическую "бутылку", стенки которой были сформированы областями высокого давления, а в ее центре находилась область с низким давлением.

Распределение звукового давления


Разница между давлением области стенок и в центре "бутылки" создает силу, которая может удерживать любую попавшую туда частицу. К сожалению, "бутылка", созданная в ходе первых опытов, была весьма слаба, но создаваемые ею силы можно легко увеличить, используя звуковые излучатели большей мощности. И это, в свою очередь, позволит использовать такую "бутылку" в качестве акустического пинцета, способного манипулировать отдельными молекулами в растворе, живыми клетками и более большими объектами.

Способность направлять звуковые волны по определенному пути может быть использована для существенного увеличения разрешающей способности технологии ультразвукового сканирования. Кроме этого, заставляя ультразвуковые колебания огибать внутренние органы и кости, можно добиться значительного увеличения глубины проникновения без необходимости увеличения мощности излучателей, что сделает технологию ультразвукового сканирования более безопасной для объекта сканирования.

В заключение стоит отметить, что разработанная технология управления звуковыми волнами является следствием более ранних исследований лаборатории профессора Сяна Занга, которые были нацелены на изучение и разработку метаматериалов, материалов, имеющих сложную внутреннюю структуру или структуру поверхности. Используя необычные свойства метаматериалов, Занг и его коллеги разрабатывали устройства невидимости, которые могут скрывать объекты в диапазоне акустических волн и в различных диапазонах длин волн света.

 

Первоисточник





Опубликовано: legioner     Источник

Похожие публикации


Добавьте комментарий

Новости партнеров

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Наверх