Acoustic Invisibles: Ich kann dich nicht hören

Acoustic Invisibles: Ich kann dich nicht hören
Acoustic Invisibles: Ich kann dich nicht hören
Anonim

Die Möglichkeit, eine Schutzschicht zu schaffen, die Objekte für akustische Echoortungsgeräte unsichtbar macht, ist gerechtfertigt. Tatsächlich sprechen wir über die berüchtigte "Unsichtbarkeitskappe", nur dass sie nicht vor Licht, sondern vor Schallsondierung schützt. Mehr brauchen Militär-U-Boote aber nicht.

Acoustic Invisibles: Ich kann dich nicht hören!
Acoustic Invisibles: Ich kann dich nicht hören!

Akustische Unsichtbarkeit zu implementieren bedeutet, Schallwellen zu zwingen, um ein verstecktes Objekt herumzugehen und eine Wellenfront zu bilden, die mit der ursprünglichen von der gegenüberliegenden Seite identisch ist. Dass eine solche Technologie beim Militär auf große Resonanz stoßen würde, ist kaum zu bezweifeln. Erstens kann es erfolgreich zur Tarnung von U-Booten eingesetzt werden, der Hauptmethode zur Erkennung, welche Geräusche bleiben. Sonare („Schallradare“) suchen nach potenziellen Zielen, indem sie akustische Impulse in den Weltraum senden und ihre Reflexionen von verschiedenen Objekten registrieren. Wenn der Schall dieses oder jenes Objekt ungehindert durchdringt, wird er für das Sonar völlig unsichtbar. Nun, da andere Erkennungsmittel in der Wassersäule noch nicht sehr effektiv sind, wird das für Schallradare unsichtbare U-Boot zu einem echten Albtraum für seine Feinde: Es wird fast unmöglich sein, es rechtzeitig zu bemerken und einem tödlichen Angriff auszuweichen.

Eine Gruppe von Wissenschaftlern unter der Leitung von Steven Cummer von der Duke University behauptet, dass akustische Unsichtbarkeit durch die Verwendung von Schallanisotropie erreicht werden kann, einer Eigenschaft, die es ermöglicht, Schallwellen in die gleiche Richtung umzulenken, egal in welche Richtung sie kommen kam. Wie Computersimulationen und eine Reihe sorgfältig geplanter Experimente gezeigt haben, sollten spezielle Materialien, die in der Lage sind, diese sehr gute Anisotropie zu erzeugen, ein Schlüsselelement der neuen Technologie werden. Sie können so etwas wie Kettenhemden sein, die aus vielen Miniatur-Metallzylindern bestehen, die in einer speziellen Reihenfolge angeordnet sind. Zunächst genügt es, den Durchmesser der Zylinder kleiner zu machen als die Länge der akustischen Wellen des hörbaren Bereichs. Diese Wellen werden einfach nicht von ihnen reflektiert, und daher wird das dahinter liegende Objekt für Schalluntersuchungen in einem bestimmten Frequenzbereich praktisch unsichtbar. Dies ist jedoch nur die einfachste, ungeschickteste und ineffektivste Option - tatsächlich kann Schallschutz viel effektiver und raffinierter sein.

„Um die Technologie zu perfektionieren, muss man viel mehr Freiheit bei der Kombination verschiedener Arten von akustischer Anisotropie haben“, fasst Steven Kammer zusammen. - Die Möglichkeiten moderner Materialien sind noch recht bescheiden. Und doch konnten wir zeigen, dass die Herstellung von akustischer Unsichtbarkeit durchaus machbar ist, sodass Wissenschaftler bereits begonnen haben, über Optionen für die praktische Anwendung einer solchen Technologie nachzudenken. Beispielsweise kann es verwendet werden, um die Reibung von Flugzeugoberflächen gegen Luft und die Reibung von Schiffsrümpfen gegen Wasser erheblich zu reduzieren, wodurch ein erheblicher Teil der parasitären turbulenten Wirbel eliminiert wird.

Das Militär wird von der Möglichkeit der gewöhnlichen – visuellen – Unsichtbarkeit angezogen. Zwar werden dafür vorerst recht bekannte Tarntechnologien eingesetzt, über deren Tricks wir im Artikel "Wie man unsichtbar wird" gesprochen haben. Inzwischen arbeiten Wissenschaftler in diese Richtung und haben den weltweit ersten „Unsichtbarkeitsumhang“entwickelt, noch unvollkommen und ungeschickt, aber schon ziemlich magisch. Lesen Sie dazu: „Vor Mikrowellen verstecken“.

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