Акустические невидимки: Я тебя не слышу!
Реализовать акустическую невидимость — значит, заставить звуковые волны огибать скрытый объект и формировать с противоположной его стороны волновой фронт, идентичный исходному. Вряд ли стоит сомневаться в том, что подобная технология была бы встречена военными «на ура». В первую очередь, она может быть с успехом применена для маскировки подводных лодок, основным способом обнаружения которых остается звуковое зондирование. Сонары («звуковые радары») осуществляют поиск потенциальных целей, посылая в пространство акустические импульсы и регистрируя их отражения, приходящие от различных объектов. Если звук будет проходить через тот или иной объект беспрепятственно, для сонара он станет полностью невидим. Ну а поскольку иные средства обнаружения в толще воды пока что не слишком эффективны, подлодка, невидимая для звуковых радаров, станет настоящим кошмаром для своих врагов: заметить ее вовремя и уклониться от смертоносной атаки будет практически невозможно.
Группа ученых под руководством Стивена Каммера (Steven Cummer) из Университета Дюка утверждает, что акустической невидимости можно достичь за счет использования звуковой анизотропии (sonic anisotropy) — свойства, позволяющего перенаправлять акустические волны в едином направлении независимо от того, с какой стороны они пришли. Как показало компьютерное моделирование и серия тщательно спланированных экспериментов, ключевым элементом новой технологии должны стать специальные материалы, способные создавать эту самую звуковую анизотропию. Они могут представлять собой нечто вроде кольчуги, состоящей из множества миниатюрных металлических цилиндров, расположенных в особом порядке. Для начала достаточно сделать так, чтобы диаметр цилиндров был меньше длины акустических волн слышимого диапазона. Эти волны попросту не будут отражаться от них, а следовательно, укрытый за нею объект станет практически невидимым для звукового зондирования в заданном диапазоне частот. Однако это лишь самый простой, топорный и малоэффективный вариант — на самом деле защита от звуков может быть куда более эффективной и изощренной.
«Чтобы довести технологию до ума, необходимо иметь гораздо бόльшую свободу в комбинировании различных видов акустической анизотропии, — подытоживает Стивен Каммер. — Возможности современных материалов пока довольно скромны. И все же мы сумели показать, что создание акустической невидимости — вещь вполне достижимая, так что ученые уже начали думать о вариантах практического применения подобной технологии». К примеру, с ее помощью можно значительно снизить трение поверхностей самолетов о воздух и трение корпусов кораблей о воду, ликвидировав значительную часть паразитных турбулентных завихрений.
Военных привлекает возможность и обычной — зрительной — невидимости. Правда, пока что для этого широко используются вполне привычные технологии камуфляжа, о хитростях которого мы рассказывали в статье «Как стать невидимкой». Меж тем ученые работают и в этом направлении, разработав первый в мире «плащ-невидимку», еще несовершенный и неуклюжий, но уже вполне волшебный. Читайте об этом: «Спрятаться от микроволн».
По сообщению Science