Image
13.2.2018 1 Comments

Nový metamateriál zlepší počuteľnosť zvukov pod vodou. Uplatnenie nájde aj v medicíne

Ak chceme počúvať zvuky pod vodou, potrebujeme sonar. Fyzik Oliver Wright z Hokkaido University  v japonskom meste Sapporo spolu s tímom spolupracovníkov z Yonsei University  v Soule vytvorili nový metamateriál, ktorý umožňuje prekonávať stratu zvukových vĺn na hranici prostredí voda a vzduch. Metamateriál, kompozit s novými vlastnosťami, ktoré sa v prírode nevyskytujú, je súčasťou malého prístroja, uľahčujúceho lepšie počuť zvuky pod vodou. Nové zariadenie vyzerá ako malý valec s gumovou membránou natiahnutou cez kovový rám, ktorý pláva na vodnej hladine. Keď podvodné zvukové vlny narazia na zariadenie, jeho rám a membrána zavibrujú, aby pomohli prenášať zvuk do vzduchu. Metamateriál má podobné vlastnosti ako majú antireflexných povrchy. Konverzácia na lodi by s použitím tohto vynálezu znela pod vodou podobne zreteľne, kým bez neho by bolo počuť iba tichý šepot. Jeho použitím by na komunikáciu súš - voda by stačili menej citlivé podvodné mikrofóny, a to aj v prípade hlbokomorských výskumov alebo pri hľadaní lodných vrakov. Nová technológia by našla uplatnenie v medicíne – zosilnený prenos zvukových vĺn v rámci ultrazvukového vyšetrenia do ľudského tela by zaistil kvalitnejšie zobrazenie tkaniva a orgánov.

Zariadenie na prenos zvuku tvorí gumená membrána napnutá cez kovový rám. Žltá hrudka je závažie.

Tvrdý povrch odráža takmer 100 percent zvuku. Táto vlastnosť je známa ako akustická impedancia. Vzhľadom na svoju hustotu je akustická impedancia vody 3 600-krát vyššia než impedancia vzduchu. Navyše,  najviac zvuku sa odráža na hranici týchto prostredí.

Pridaním vrstvy materiálu štvrtina hrúbky vlnovej dĺžky prichádzajúcej vlny môže znížiť množstvo odrazu. To je princíp fungovania antireflexných náterov aplikovaných na šošovky fotoaparátov a okuliarov. Zatiaľ čo má optické svetlo vlnovú dĺžku v stovkách nanometrov, čo si vyžaduje tenkú vrstvu s hrúbkou niekoľkých atómov, počuteľné zvukové vlny môžu byť dlhé.

V laboratóriu sa zariadenie testuje v skúmavke, čo je efektívne jednosmerné prostredie. Ale na obrovskom povrchu jazera alebo oceánu by sa zariadenie obmedzovalo len na prenášanie zvukov z malého priestoru priamo pod ním. Napriek týmto problémom sú vedci optimistickí a nevzdávajú sa svojej myšlienky zlepšiť počúvanie podmorských zvukov.

Zdroj: Science News
Foto: Science News

Zobrazit Galériu
Autor: redakcia

Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

Mohlo by Vás zaujímať

Technológie

Aké sú výhody SAP HANA TDI?

06.11.2019 09:28

Špeciálny projekt V roku 2008 SAP prvýkrát demonštroval in-memory databázový manažment systém - SAP HANU. Koncom roka 2010 ju dodal prvému zákazníkovi. Ďalší rok tak pritiahla záujem viacerých zákazn ...

Technológie

European Leadership Campus 2019

28.10.2019 09:44

Špeciálny projekt V polovici októbra sa v Kodani stretla viac ako tisícka partnerov nepriameho predaja Konica Minolta na najväčšom európskom stretnutí EUROPEAN LEADERSHIP CAMPUS. Hlavným cieľom tej ...

Technológie

Vývoj s využitím CI/CD a jeho výhody

21.10.2019 15:08

Špeciálny projekt Žiadna aplikácia nie je nikdy taká dobrá, aby nemohla byť ešte lepšia. Ešte prednedávnom sa softvér a jeho aktualizácie dodávali na mesačnej alebo kvartálnej báze. Dnes však moderné ...

q

1 Comments

  1. Sonar? reakcia na: Nový metamateriál zlepší počuteľnosť zvukov pod vodou. Uplatnenie nájde aj v medicíne
    13.2.2018 09:02
    Ak chceme počúvať zvuky pod vodou, potrebujeme sonar? Sonar je predsa niečo ako radar, na "videnie" pod vodou. Funguje ako vysielač a má prijímač odrazeného zvuku. Na počúvanie netreba vysielač, stačí len prijímať a zosilovať zvuk. Opisované zariadenie tak isto nie je sonar.
    Reagovať

Vyhľadávanie

PC forum button

Najnovšie videá