據(jù)瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）官網(wǎng)近日消息，該校研究人員領(lǐng)導(dǎo)的國際團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種使聲波無失真地穿過無序媒介的系統(tǒng)，可用于消除從潛艇等物體上彈回的聲波，使聲吶無法檢測到它們，從而讓潛艇等“隱身”。

大多數(shù)天然材料都擁有無序的原子結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)會干擾聲波和電磁波的傳播。當(dāng)波與這些材料接觸時，會向四周反彈并擴(kuò)散開來，而且波的能量會逐漸消散，強(qiáng)度也漸次減弱。這也意味著，要利用波技術(shù)讓數(shù)據(jù)或能量無損地通過這些波散射媒介，幾乎是不可能的。比如，智能手機(jī)的地理定位功能在建筑內(nèi)部會受到影響，因?yàn)樵谄溟g，無線電波會向所有方向散射。在生物醫(yī)學(xué)成像和地質(zhì)調(diào)查等領(lǐng)域，讓波穿過高度無序的媒介也至關(guān)重要。

此次，EPFL工程學(xué)院的兩個實(shí)驗(yàn)室與奧地利維也納技術(shù)大學(xué)、希臘克里特大學(xué)的研究人員合作開發(fā)出一種系統(tǒng)，可使聲波無失真地穿過這些媒介。該系統(tǒng)采用微型揚(yáng)聲器作為聲學(xué)中繼器抵消波散射，并已成功在真實(shí)的聲學(xué)系統(tǒng)上進(jìn)行了測試。

研究人員解釋，微型揚(yáng)聲器可被控制用于聲波的增強(qiáng)、減弱或者相位移動，這使其可以抵消聲波碰到障礙物時發(fā)生的散射，并在無序媒介的另一端重現(xiàn)原始聲音。

研究人員發(fā)表在最新一期《自然?物理》雜志上的論文稱，他們在實(shí)驗(yàn)中構(gòu)造了一個長約3.5米、充滿空氣的管子，并在其中放置各種障礙物，例如墻、多孔材料等，制造出聲波無法通過的、高度無序的媒介。然后，他們將微型揚(yáng)聲器放置在障礙物之間，并安裝電子控制設(shè)備來調(diào)整揚(yáng)聲器的聲學(xué)特性。

這種有源聲學(xué)控制方法有望應(yīng)用于包含普通環(huán)境頻率的聲音，也可以用于消除從潛艇等物體上彈回的聲波，使聲吶無法檢測到它們。而且，新研究背后的理論同樣適用于光波或無線電波，因此能使物體“隱身”，或讓人能透過不透明材料拍攝圖像。（劉霞）