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杜克大学研究人员研制出世界首个3D全方位声音隐形斗篷,该斗篷装置取形于金字塔,材料选用多孔塑料,有望应用于军事装备以及建筑声学等。
电子与计算机工程教授Steven Cummer和他杜克大学的同事使用了超材料,这些微小的结构比光波长还小。如果适当的构造,它们会在一个物体周围引导光射线——就像河水中石头改变水流方向一样。
对于新的声隐身斗篷来说,操纵声波行为的材料是简单的塑料和空气。塑料薄片是使用3D打印机制造的,一旦构造出来,声隐身斗篷像是几个塑料基板一块叠着一块而成的金字塔。
声隐身斗篷的手段是在声波中隐藏一个物体,Cummer说。“在一个物体周围放置这个斗篷,声波就感觉不到物体的存在。”
为了给出这种物体并不存在的幻觉,隐身斗篷必须改变声波的轨道,使得从物体表面上反射回来的就像是从一个平面反射回来一样。因为声波并没有到达表面下方,所以这设备需要减慢声波的速度来补充。
Cummer预见了这个技术的几个应用:“我们统计我们在空气中的测试,但是声波行为和在水中非常类似,所以一个很明显的潜在应用就是声纳回避,”Cummer说,“但是其他地方也可以使用到这个设计如听众席和音乐厅,以及其他任何你需要使用到声学的空间。”
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