211service.com
Akoestische superlens kan objecten van sonar verhullen
Onderzoekers knoeien al een paar jaar met optische metamaterialen en onzichtbaarheidsmantels. En hoewel de vooruitgang snel is gegaan, zal niemand Voldemort binnenkort voor de gek houden.
Maar dezelfde exotische trucs die op licht van toepassing zijn, kunnen evengoed op geluid worden toegepast. En mogelijk ook makkelijker omdat geluid een langere golflengte heeft. De zakelijke onderdelen van akoestische metamaterialen moeten daarom aanzienlijk eenvoudiger te bouwen zijn dan hun optische tegenhangers.
En dat is precies wat Nicholas Fang en vrienden van de Universiteit van Illinois in Urbana- Champaign hebben gedaan: een vlakke plaat akoestisch metamateriaal creëren dat geluid focust met een negatieve brekingsindex. Ze hebben zelfs een ontwerp gemaakt dat werkt als een superlens die de zogenaamde verdwijnende geluidsgolven focust die zich binnen een enkele golflengte van de bron vormen - een wereldprimeur blijkbaar.
Fang en co hebben een akoestisch metamateriaal gemaakt door een reeks gaten in een aluminiumplaat te snijden en de gaten met water te vullen. De gaten resoneren dan wanneer water eroverheen beweegt, zoals wind over de mond van een fles.
In theorie kunnen superlenzen veel beter presteren dan de resolutie van conventionele lenzen, maar de lens van Fang is nog niet super: de resolutie is slechts ongeveer de helft van de lengte van de invallende golven. Maar dat is best goed en een van de beste die ooit mogelijk is geweest met puur passieve focuselementen. En hoewel conventionele optica dit soort resolutie nooit kan verslaan, kunnen de superlenzen van Fang vrijwel zeker worden verbeterd.
Een ander groot voordeel is de vorm van de lens die geheel vlak is en slechts enkele centimeters in het vierkant. Dat maakt het veel gemakkelijker te maken dan de sferische optica die in het verleden nodig was.
Het is duidelijk dat de nieuwe techniek handig zal zijn voor medische beeldvorming en niet-destructieve tests, maar de auteurs wijzen op een meer exotische toepassing. Ze zeggen:
Deze ontwerpbenadering kan leiden tot nieuwe strategieën voor akoestische mantel voor camouflage onder sonar.
Verleidelijk! Wat zouden ze in hemelsnaam kunnen betekenen?
Referentie: arxiv.org/abs/0903.5101 : Echografie scherpstellen met Acoustic Metamaterial Network