Создан метаматериал, управляющий звуком

Ученые из Университета Сассекса (Великобритания) создали акустический метаматериал, способный преобразовывать звуковые волны. Исследователи представили свою работу в журнале Nature Communications.

Метаматериал — это композиционный материал, свойства которого обусловлены не столько свойствами составляющих его элементов, сколько искусственно созданной периодической структурой. Метаматериалы представляют собой структурированные среды, обладающие электромагнитными или акустическими свойствами, сложнодостижимыми технологически либо не встречающимися в природе. Например, «плащ-невидимка», способный делать вещи невидимыми в оптическом диапазоне, был создан из метаматериала, основным компонентом которого являлись микроскопические золотые антенны, расположенные на подложке из золота и фторида магния.

Новый квантовый метаматериал, состоящий из множества маленьких «кирпичиков», способен преобразовать акустические колебания в нужные звуковые волны. В медицине и аудиотехнике используются, например, фазированные антенные решетки, однако материал, разработанный учеными, представляет собой более простой и дешевый способ манипуляции звуком. Для его создания применялись аналого-цифровое преобразование и вейвлет-преобразование.

Новый материал планируют использовать в устройствах для фокусировки ультразвукового луча для воздействия на раковые опухоли. По словам ученых, в промышленных масштабах материал будут печатать на 3D-принтере.