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声学诺贝尔奖诞生3D打印声隐身斗篷出击

行业资讯 / 2021-12-23 00:24

本文摘要:德国卡尔斯鲁厄大学托尔加-埃尔金和约阿希姆-费舍尔领导的一组物理学家2013年第一次设计出有一种需要倾斜光线的面料,生产出有一件需要从任何角度避免人类视线的斗篷,这引发了人类对隐身技术很大的兴趣,但鉴于我们不光有眼睛还有耳朵,仅有光伪装似乎是过于的,声伪装的起到某种程度最重要。

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德国卡尔斯鲁厄大学托尔加-埃尔金和约阿希姆-费舍尔领导的一组物理学家2013年第一次设计出有一种需要倾斜光线的面料,生产出有一件需要从任何角度避免人类视线的斗篷,这引发了人类对隐身技术很大的兴趣,但鉴于我们不光有眼睛还有耳朵,仅有光伪装似乎是过于的,声伪装的起到某种程度最重要。  迅速,美国北卡罗莱纳杜克大学电气和计算机工程教授StevenCummer2014年就发表文章声称早已研制出世界首个三维声伪装斗篷,如今随着3D打印机技术的变革,这种伪装斗篷几乎可以用低成本3D打印机制作出来,当然,其明确效果距离我们的想象还有相当大距离。事实上,国际上有多家研究机构都在专门从事声隐身技术,2011年伊利诺斯大学机械科学与工程学教授尼古拉斯·方领导的研究团队也对外公开发表了这种声学隐形技术。由于这种技术的应用于背景和军工(比如声纳观测等)密切涉及,很少有涉及方面的信息公布。

但实质上,声隐身技术并没那么谜样,其原理也并非高不可攀,而且其将来在民用方面的领域也有相当大的前景。  声隐身技术最关键的还是材料问题,一般理论指出有可能不存在需要让物体周围的声音弯道而不光线或吸取的超强材料。

但是,确实寻找这种超强材料具备非常的可玩性,有些类似于低温超导的研究,如果寻找这种超强材料对人类来说将是很大的贡献。现在来说,声伪装主要还是找寻一种经过类似设计的人工材料,而在找寻新材料方面的进展比较较慢。

  伊利诺斯大学的方教授设计的是二维圆柱形外罩,这种外罩由16个声音线路包含的同心的环构成,每个的环享有有所不同的反射指数,可以引领声波的方向。每个的环享有有所不同的反射指数,这就意味著声波速度从外环到内环不会发生变化。

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根据方教授的讲解,二维圆柱形外罩基本上就是一系列由隧道连接的洞穴。声音将通过隧道展开传输,这些洞穴将不会让声波滑行。但当声波继续前进转入到内环时,速度不会越来越快。

由于加快必须能量,因此声波将改回沿外罩外环传播,在声音线路内由隧道引领。这种类似结构的声学线路实质上就是将声波倾斜,使其环绕着在隐形外罩的外层。

当然他们这种实验还主要集中于在40KHz到80KHz的成像频段,距离我们20KHz以下的可听声频段还很很远。  杜克大学的StevenCummer教授的研究更进一步,这是许多带上孔塑料板反复变换后构成的一种类似于金字塔形的物体,实验的是三维声隐身技术。

其原理和上述类似于,只是StevenCummer教授使用的是更为廉价的塑料和非常简单的结构设计。因此西班牙巴伦西亚理工学院电气工程师何塞·桑切斯—德埃萨领导团队之后了这项实验,依赖3D打印机的协助用塑料制作了这类斗篷。根据其在消声室的实验结果,对于8.。


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