新型“隱聲衣”讓物體銷聲匿跡

　　所謂“隱形”即是讓人看不到，但肉眼看不到的物體還是可以通過主動聲吶來探測其存在。而據美國物理學家組織網1月6日（北京時間）報道，最近伊利諾斯大學一個實驗室新開發出一種連聲吶也探測不到的“隱聲衣”，研究人員在《物理評論快報》（PRL）的一篇論文中，詳細論述了這種能讓物體在聲吶或其他超聲波探測中銷聲匿跡的技術。

　　多年以來，將圍繞物體的聲音彎曲而不反射或吸收的材料只存在于理論中，真正要實現還有諸多困難。領導本次研究的貝克曼高等科技學院力學科學與工程教授尼古拉斯·方介紹稱：“新技術不是科幻，也不是哈里·波特的魔法，而是一種聲學外罩。它能在一個設計好的空間內，通過彎曲或扭轉來控制聲波。”

　　該外罩是一種精心設計的、由超介質材料制造的聲音線路，超材料可以加強線路結構的特性與功能。這種外罩由16個聲音線路構成的同心環組成，每個環都有不同的折射指數，這就意味著聲波速度從外環到內環會發生改變，可引導聲波方向。

　　“外罩看起來就是一系列由隧道聯通的腔洞，當聲音在隧道內部傳播時，腔洞會減緩聲波傳播速度，”方說，“而傳到內環，聲波的速度會越來越快。”但加速需要能量，這樣聲波就會沿著外罩的外緣傳播，被隧道內的聲音線路引導。這種特殊結構的聲音線路會造成聲波翹曲，使其沿著外罩外層轉彎。

　　研究人員用鋼制圓柱體對隱聲外罩進行了測試。他們將圓柱體沉入水箱，水箱一邊裝有超聲波源，另一邊裝有一排傳感器，在將圓柱體套上外罩后它從聲吶探測中消失了。進一步測試顯示外罩對不同結構物體的隱聲效果一樣。

　　該外罩的另一優點是能覆蓋廣泛的聲波波長，目前消音效果范圍是40千赫到80千赫的超聲波，改進后理論上將能覆蓋到幾十兆赫。

　　研究人員下一步計劃拓展這種隱聲技術的應用，從軍方的秘密行動到衛生保健領域隔音。如醫療中普遍應用的超聲及聲波成像技術，如用超材料制成的繃帶或防護罩就可以有效遮蔽干擾。

　　該隱聲技術也能影響非線性的聲音現象。如水下物體迅速移動造成的空穴現象，或引起氣泡和向心聚爆，這個問題廣泛存在卻難以解決。研究人員認為，利用隱聲外罩則能對此加以改善。