Свет распространяется по прямым линиям, и его легко сфокусировать в луч. Звук же, напротив, расходится во все стороны, заполняя все пространство вокруг. Именно это свойство делает акустику сложной для адресного воспроизведения: в общественном месте звук одного устройства неизбежно доносится до всех присутствующих. Традиционные решения требуют либо громоздких звуковых «пушек» со сложной электроникой, либо использования наушников, которые изолируют слушателя.
MiPAL — разработка специалистов из Университета науки и технологий Пхохан — решает проблему принципиально иначе. В основе устройства — метаматериалы, искусственные структуры, которые управляют звуковыми волнами необычным образом. Акустические и эластичные метаматериалы фокусируют ультразвуковой сигнал и превращают его в слышимый звук исключительно в заданной точке пространства. При этом практически отсутствует боковая утечка звука, пишет IE.
Устройство с одним излучателем направляет звук в широком диапазоне — от 500 Гц до 10 кГц. Примечательно, что оно охватывает более четырех октав слышимого спектра.
Помимо высокой точности формирования направленного сигнала, устройство отличается простотой изготовления и возможностью быстрой адаптации под конкретные требования. Поскольку модульные конструкции из метаматериалов создаются методом 3D-печати, инженеры могут оперативно менять и перенастраивать конфигурацию изделия с учетом различных условий эксплуатации — например, варьируя расстояние между сиденьями, углы излучения или специфические рабочие параметры.
«Исследования в области акустических и упругих метаматериалов по большей части оставались на стадии проверки принципов и демонстрации концепций. Эта работа — первая, в которой метаматериалы интегрированы в функциональное устройство, а также продемонстрирован их потенциал для практического применения», — сказал Ро Джун Сук, руководитель команды.
Американские исследователи разработали акустический метаматериал с изменяемыми свойствами, способный управлять звуковыми волнами, изгибая, ослабляя или фокусируя их. Более того, он обладает способностью настраиваться в реальном времени, используя практически бесконечное количество возможных форм.
