Создание раздвигает границы метаматериалов – новый класс точно спроектированных поверхностей, которые выполняют бросающие вызов природе задачи.Эти материалы уже показали замечательные результаты с легкой манипуляцией, позволив ученым создать реальную версию плаща-невидимки Гарри Поттера, например.
Но исследовательская группа из Университетов Сассекса и Бристоля теперь показала, что они также работают со звуковыми волнами, которые могли преобразовать медицинское отображение и личное аудио.Звуковые области прекрасной формы используются в медицинском отображении и терапии, а также в широком спектре потребительских товаров, таких как аудио центры внимания и сверхзвуковой haptics. Исследование, изданное сегодня (дата) по своей природе Коммуникации, показывает простой и дешевый способ создать эти имеющие форму звуковые волны, используя акустические метаматериалы.Совместная исследовательская группа собрала метасущественный слой из большого количества маленьких кирпичей, что каждый свертывает пространство.
Пространство, наматывающее кирпичи, действует, чтобы замедлить звук, означающий, что поступающие звуковые волны могут быть преобразованы в любую необходимую звуковую область.Новые метасущественные слои могли использоваться во многих заявлениях. Большие версии могли использоваться, чтобы направить или сосредоточить звук к конкретному местоположению и сформировать аудио горячую точку.
Намного меньшие версии могли использоваться, чтобы сосредоточить ультразвук высокой интенсивности, чтобы разрушить опухоли глубоко в теле. Здесь, метасущественный слой мог быть сделан на заказ, чтобы соответствовать телу пациента и настроенный, чтобы сосредоточить волны ультразвука, где они необходимы больше всего. В обоих случаях слой мог быть приспособлен к существующей технологии громкоговорителя и сделан быстро и дешево.
Доктор Джанлука Мемоли, от Interact Lab в Университете Сассекса, который привел исследование, сказал: «Наши метаматериальные кирпичи могут быть 3D напечатанный и затем собранный вместе, чтобы сформировать любую звуковую область, которую Вы можете вообразить. Мы также показали, как это может быть достигнуто с только небольшим количеством различных кирпичей. Вы можете думать о коробке наших метаматериальных кирпичей как самостоятельный комплект акустики.Профессор Срирэм Сабраманиэн, Глава Interact Lab в Университете Сассекса, добавил: «Мы хотим создать акустические устройства, которые управляют звуком с той же самой непринужденностью и гибкостью, с которой LCDs и проекторы делают к свету.
Наше исследование открывает дверь в новые акустические устройства, объединяющие дифракцию, рассеиваясь и преломление, и позволяет будущую разработку полностью цифровых пространственных звуковых модуляторов, которыми можно управлять в режиме реального времени с минимальными ресурсами».Брюс Дринкуотер, профессор Ultrasonics в Бристольском университете, объяснил: «В будущем я думаю, что будет много увлекательных применений этой технологии. Мы теперь работаем над созданием метасущественных слоев, динамично реконфигурируемых.
Это будет означать, что мы можем сделать дешевые системы отображения, которые могли использоваться или для медицинской диагностики или для первоклассного обнаружения».