Физики из Калифорнийского технологического института
(Caltech) создали устройство, которое способно генерировать сфокусированные
звуковые сигналы очень высокой амплитуды — так называемые звуковые пули (Sound
Bullets).
Как сообщается в пресс-релизе, учёные собрали акустическую
линзу, выстроив систему из 21 параллельной цепочки, каждая из которых состояла
из 21 стальной сферы диаметром 9,5
мм. Опытный образец сети – пока что двухмерный.
Работает устройство следующим образом: управляемый
компьютером боёк ударяет по крайней сфере в цепочке, порождая в ней нелинейное
колебание. Вся цепочка функционирует как высоко нелинейный акустический
волновод, генерирующий солитоны (уединённые волны).
По принципу работы прибор больше всего напоминает игрушку
колыбель Ньютона — несколько шариков, подвешенных в ряд на нитях, которые
иллюстрируют переход потенциальной энергии в
кинетическую и обратно. Акустическая линза американцев использует этот же
принцип, создавая нелинейные колебания.
Солитоны известны тем, что при взаимодействии друг с другом
или с некоторыми помехами они не разрушаются, а сохраняют структуру неизменной. Меняя натяжение лески и жёсткость цепочки из
сфер, физики смогли настраивать скорость солитона. Покидающая систему серия
таких одиночных волн собирается в определённой фокальной точке – получается
"звуковая пуля", прекрасно распространяющаяся уже в плотной среде.
Изначально целью учёных было создание элементарного опытного
образца, однако он даже сейчас выглядит весьма внушительно. Статья, описывающая
устройство, опубликована в PNAS. /Мембрана.Ру, 23
апреля /