Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

11.04.2018
20:55

Аудитория Рунета приблизилась к 90 млн пользователей

11.04.2018
19:02

В России заработала первая "народная" интернет-обсерватория

11.04.2018
18:58

Дюны в движении: NASA опубликовало новую фотографию Марса

11.04.2018
18:54

Спутники Swarm помогли построить динамические карты магнитного поля океанов и земной коры

11.04.2018
18:51

Машинное обучение помогло подобрать потенциал взаимодействия атомов бора

11.04.2018
18:51

Машинное обучение помогло подобрать потенциал взаимодействия атомов бора

11.04.2018
18:46

Метаповерхность повернула звуковую волну без потерь энергии

    Физики создали акустическую метаповерхность, которая преломляет звуковые волны практически без энергетических потерь, поворачивая их на угол до 80 градусов. Добиться этого удалось благодаря разработке специальной геометрии резонаторных ячеек с двухосной анизотропией, которая позволяет снизить долю рассеянных звуковых волн до 10 процентов, пишут ученые в Nature Communications.

    Один из наиболее эффективных типов современных материалов для управления звуковыми волнами — это метаповерхности, состоящие из массива ячеек размером меньше длины волны с правильно подобранной геометрией полостей внутри каждой ячейки. Меняя геометрию ячеек, можно добиться нужных параметров при отражении звуковых волн от стенок резонаторов и благодаря этому изменять направление движения волн, фокусировать их, ограничивать их пропускание или менять частоту. При этом зачастую с помощью метаповерхностей удается управлять звуковыми волнами таким образом, как это было бы невозможно сделать с помощью классических акустооптических устройств.

    Физики из США и Финляндии под руководством Стивена Каммера (Steven A. Cummer) разработали новый тип акустических метаповерхностей, которые при пропускании звуковых волн меняют направление их движения, при этом практически полностью подавляя их рассеяние. Каждая из ячеек метаповерхности состоит из четырех анизотропных полостей, которые выполняют функцию резонаторов для звуковых волн, и глубина которых постепенно уменьшается по ходу движения волны. Теоретические расчеты показали, что из-за характерной для предложенной геометрии двухосной анизотропии (полости резонаторов в поверхности направлены вдоль одной оси, а щели между ячейками — вдоль другой) использование такой поверхности может позволить преодолеть предел максимальной эффективности для подобных устройств, который связан с рассогласованностью между импедансами падающей и преломленной волн и определяется обобщенным законом Снеллиуса.

    Ученые отмечают, что разработанная ими геометрия не предполагает работы вблизи резонансной частоты, поэтому в метаматериале можно уменьшить размер элементов и снизить благодаря этому энергетические потери. Поскольку ширина ячеек, расстояние между ними и глубина резонаторов внутри каждой поверхности могли варьироваться, а постоянным оставались только ширина резонаторов и наличие градиента при уменьшении их глубины, то поиск наиболее эффективных геометрий проводился с помощью численного моделирования, после чего выбранная структура печаталась из пластика с помощью 3D-печати.

    Всего ученые получили метаповерхности трех различных геометрий, которые могли на разный угол (от 60 до 80 градусов) поворачивать звуковую волну, падающую на них под прямым углом. В каждой из поверхностей размер всех резонаторов был значительно меньше длины звуковой волны: например, физики использовали ячейки размером около 1 сантиметра для волн частотой 3 килогерца (это примерно в 10 раз меньше длины волны) и ячейки размером около 7 сантиметров для волн частотой 1,3 килогерца (в 4 раза меньше длины волны).

    В результате с помощью полученных метаповерхностей удалось снизить долю рассеянных звуковых волн в каждом из трех случаев до уровня ниже 10 процентов (в отдельных случаях — даже ниже 5 процентов). Для сравнения, у традиционных метаповерхностей для преломления звуковых волн, основанных на обобщенном законе Снеллиуса, эффективность значительно ниже: от 35 процентов для угла поворота 80 градусов до 81 процента для угла поворота 60 градусов.

    Ученые отмечают, что предложенные ими структуры акустических метаповерхностей можно использовать практически во всем диапазоне звуковых волн. В будущем авторы работы планируют приспособить их в том числе и для использования в подводных условиях, например, в качестве элементов гидролокационных устройств.

    С помощью метаматериалов с градиентной структурой резонаторов физикам удается получать акустические устройства с разнообразными функциями: например, китайские ученые разработали акустический диод — канал, звук по которому может передаваться лишь в одном направлении. При этом использование резонаторов сложной геометрии — не единственный способ получения акустических метаповерхностей. В частности, для изменения частоты звуковой волны при отражении можно использовать поверхность, представляющую собой периодическую систему нелинейных вязко-упругих элементов.

    По информации https://nplus1.ru/news/2018/04/11/acoustic-metasurface

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

11.04.2018
18:41

В Дубае протестируют электронные автомобильные номера

11.04.2018
18:39

Астрономы разглядели у молодых звезд разные по форме и структуре околозвездные диски

11.04.2018
18:35

Радиоизлучение пульсаров объяснили гравитационным расщеплением энергий электронов

11.04.2018
18:30

Американцы создали роящихся роботов-ныряльщиков

11.04.2018
18:26

Найдена угрожающая человечеству «темная» зона

11.04.2018
18:23

В России построят гибридный термоядерный реактор

11.04.2018
18:18

Россия доделала «Науку»

10.04.2018
20:35

Физики моделируют круговорот воды в марсианской атмосфере

10.04.2018
20:32

Необычный холодный фронт в скоплении галактик Персей

10.04.2018
20:28

Магнитные «горячие пятна» на поверхностях нейтронных звезд

10.04.2018
20:25

Экзотические двойные звезды в шаровом скоплении

10.04.2018
20:22

Магнитное поле галактик может иметь упорядоченную структуру, выяснили ученые

10.04.2018
20:19

Россия предостерегла от пересмотра границ космоса

<< 371|372|373|374|375|376|377|378|379|380 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList