Новый подводный акустический плащ-невидимка

19.05.2018

Группа исследователей из Пенсильванского университета разработала устройство сокрытия, эффективно работающее под водой. Этот новый "метаматериальный плащ-невидимка" способен перехватить и преломить распространяющиеся под водой акустические волны, которыми прощупывают окружающее пространство гидролокаторы. При этом, все это происходит без малейшего отражения или рассеивания звуковых волн, благодаря чему сонар не сможет узнать о том, что в пределах его досягаемости находится какой-либо объект.

Напомним нашим читателям, что метаматериалы - это искусственные материалы со сложной структурой и структурой их поверхности, благодаря чему они обладают свойствами, полностью отсутствующими у любых материалов естественного происхождения. Обычно метаматериалы являются композитными материалами, в основе которых лежать различные металлы, керамика и пластики.

В случае подводного акустического плаща-невидимки проблема создания эффективного устройства сокрытия усложняется том, что вода более плотна и сжимается в меньшей степени, нежели воздух, что ограничивает количество возможных вариантов. Материал нового плаща-невидимки состоит из ячеек, размеры которых меньше длины волны акустических колебаний. После испытаний различных вариантов исследователи остановились на устройстве в форме пирамиды, высотой 90 сантиметров, изготовленного из перфорированных особым образом металлических пластинок.

Испытания устройства проводились в заполненном водой резервуаре, оборудованном источником звуковых волн, частотой от 7 до 12 тысяч Герц и множеством гидрофонов, которые контролировали всю картину звуковых колебаний в резервуаре. Было найдено, что пирамида все же отражала назад звуковые волны, однако, фаза, амплитуда и некоторые другие параметры звуковых волн не соответствовали параметрам волн, отражаемых от поверхности какого-нибудь объекта. А это, в свою очередь, делает невозможной нормальную работу таких инструментов, как гидролокатор.

Согласно информации от исследователей, у разработанной ими технологии, помимо ее использования в качестве устройств сокрытия от гидролокаторов, имеется еще целый ряд возможных областей применения. И к таким областям, в первую очередь, можно отнести дальние подводные коммуникации, в основе работы которых лежат сигналы акустического диапазона.

<< Назад: Новые МОП-транзисторы для автомобильных устройств от Toshiba 19.05.2018

>> Вперед: Трансивер KNX для витой пары STMicroelectronics STKNX 18.05.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Разбрасыватель минудобрений Rauch Axis 55 15.07.2026

Немецкая компания Rauch, известная своими высокоточными сельскохозяйственными машинами, представила на выставке DLG Feldtage новый флагманский разбрасыватель минеральных удобрений Axis 55. Эта модель пришла на смену предыдущей версии Axis 50.2 и стала самой крупной в актуальной линейке производителя после выхода более компактной Axis 25 в прошлом году. Новая машина сочетает в себе повышенную производительность, расширенный диапазон рабочих ширин и усовершенствованные системы контроля внесения. Одной из главных технических особенностей Axis 55 стала значительно увеличенная максимальная производительность внесения - до 675 кг удобрений в минуту. Это на 30 % больше по сравнению с предшественником. Благодаря такому показателю разбрасыватель способен обеспечивать норму внесения до 900 кг/га при рабочей ширине 36 метров и скорости движения машины 25 км/ч. При этом устройство сохраняет возможность работы с очень низкими нормами внесения, например, при распределении гранул против улиток, бе ...>>

Антоцианы черники: природная защита для зрения в темноте 14.07.2026

Специалисты все активнее изучают влияние растительных веществ на здоровье глаз. Особое внимание привлекают антоцианы - природные пигменты, которые придают яркую окраску многим ягодам и овощам. Новые данные показывают, что эти соединения способны не только защищать клетки глаз от окислительного стресса, но и ускорять восстановление родопсина - ключевого пигмента, отвечающего за способность видеть в условиях низкой освещенности. Антоцианы содержатся в большом количестве в чернике, голубике, ежевике, черной смородине, а также в краснокочанной капусте и некоторых других красных, синих и фиолетовых продуктах. Эти вещества обладают мощными антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Они помогают нейтрализовать активные формы кислорода, которые повреждают клетки сетчатки и способствуют развитию хронического воспаления. По данным исследователей, антоцианы оказывают комплексное положительное влияние на зрительную систему. Они улучшают микроциркуляцию крови в сетчатке, поддержива ...>>

Случайная новость из Архива Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025 Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработанное устройство получило название VoxeLite. Это гибкая пленочная конструкция, напоминающая миниатюрный эластичный пластырь, который надевается на кончик пальца и плотно его охватывает. На внешней стороне расположено несколько крошечных выступов, каждый из которых способен по отдельности воздействовать на кожу с высокой точностью и скоростью. Создатели считают, что такая конфигурация заложит основу не только для новых пользовательских интерфейсов, но и для улучшения доступности гаджетов для людей с нарушениями зрения. Одним из ключевых авторов проекта, Дж. Эдвард Колгейт (J. Edward Colgate), объясняет принцип работы устройства. Ведущий наружный слой каждого выступа взаимодействует с поверхностью и создает электростатические сигналы. При контролируемом напряжении меняется величина трения, благодаря чему возникает ощущение давления или скольжения. Фактически пользователь чувствует то же, что и при прикосновении к шероховатому или гладкому предмету. Поскольку расстояние между выступами не превышает 1 мм, VoxeLite воспроизводит микроскопические тактильные детали, на которые обычно реагируют рецепторы кожи. Испытания новой технологии уже состоялись. Тестировщики получали задания распознать виртуальные узоры, направления движения - вверх, вниз или по часовой стрелке - а также отличить разные типы поверхностей. Результаты показали, что точность распознавания достигает 87%, что является высоким показателем для столь ранней стадии развития технологии и подтверждает естественность создаваемых ощущений. Потенциальные сферы применения устройства чрезвычайно разнообразны. VoxeLite может улучшить взаимодействие с сенсорными панелями автомобилей, добавить осязаемость мобильным играм, помочь формировать тактильные подсказки для людей со слабым зрением и даже позволить "прощупывать" текстуры товаров в интернет-магазинах. Интерактивные музеи также могут получить инструмент для имитации рельефов исторических артефактов, не подвергая оригиналы риску. Несмотря на компактность текущей версии, исследовательская группа уже рассматривает возможности масштабирования. Ученые хотят позволить пользователю надевать устройство сразу на несколько пальцев, что сделает создаваемые ощущения гораздо богаче. Кроме того, планируется разработка беспроводного варианта VoxeLite, рассчитанного на повседневное применение, а также методов персональной калибровки для точной настройки интенсивности и характера тактильных сигналов. Важным направлением остается повышение долговечности устройства при длительной эксплуатации.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026