محققان موسسه پلی تکنیک فدرال لوزان (EPFL) راهی برای ناپدید کردن اجسامی که قابل شناسایی توسط امواج صوتی هستند یافتند. این سیستم ناپدید کردن اجسام از نظر امواج صوتی، از رله‌های آکوستیکی (نوعی سنسور) تشکیل شده که در نقاط استراتژیک و مهم قرار گرفته‌اند. این ساختار موجب می‌شود که امواج صوتی بدون تأثیر گرفتن از موانع در مسیر انتشار با دامنه ثابت بتوانند منتشر شوند. از این روش می‌توان شی‌ءهایی مانند زیر دریایی را مخفی کرد.

اکثر مواد بی‌نظمی‌هایی در ساختار اتمی خود دارند که موجب می‌شود که در نحوه انتشار امواج صوتی و الکترومغناطیسی مؤثر باشند. هنگامی که موجی به این دسته از مواد برخورد می‌کند، قسمتی از موج بازتاب می‌شود، قسمتی جذب مانع می‌شود و قسمتی دیگر از مانع عبور می‌کند. این اختلال در انتشار امواج موجب می‌شود که وجود اجسام و ویژگی‌هایی از آن‌ها را بتوان تشخیص داد.

اگر در نحوه بازتاب و انتشار امواج اختلالی رخ دهد، تشخیص اجسام و دریافت اطلاعات نیز دچار اختلال می‌شود. برای مثال سنسورهایی که برای مکان یابی در تلفن‌های هوشمند قرار گرفته در مکان‌هایی که امواج رادیویی به صورت گسترده در حال انتشار هستند ناحدودی کارایی خود را از دست می‌دهند.

یک تیم تحقیقاتی از دو آزمایشگاه EPFL و TU Wien سیستمی طراحی کرده‌اند که به امواج صوتی اجاره می‌دهد تا بدون تغییر و اختلال از داخل مواد عبور کنند. در این ساختار از اسپیکرهای کوچک و رله‌های آکوستیکی باز گرداندن امواج به حالت اولیه استفاده شده است و این روش یه صورت موفقیت آمیز روی سیستم‌های آکوستیکی واقعی تست شده.

استفاده از بلندگو برای مخفی کردن موانع

در تحقیقات انجام شده. بلندگوهای کوچک می‌توانند مقدار انرژی از دست رفته موج به علت برخورد با مانع را با تغییر فاز و یا تشدید دامنه جبران کنند. با این کار امواج بعد از برخورد با مانع به گونه‌ای تقویت میشوند که نسبت به حالت اولیه بدون تغییر باقی بمانند.

محققان این ساختار را با ساختن موانعی و قرار دادن آن باحالت‌های مختلف در مسیر انتشار امواج و قرار دادن سنسورها و اسپیکرهایی کوچک روی بدنه مانع توانستند موجی که به مانع برخورد کرده را باز سازی کنند و مشابه حالت اولیه آن منتشر کنند. بنا بر گفته Hervé Lissek، سرپرست گروه تحقیقاتی پردازش سیگنال EPFL این گروه به مدت یک سال بر روی سیستم کنترل شده اسپیکرها تحقیقات انجام داند و از نتایج محاسبات خود در این پروژه نیز استفاده کردند. Etienne Rivet، یکی از محققان EPFL، نیز اشاره کرد که تا کنون این گروه تنها بر روی تضعیف موج‌ها کرده است ولی اینجا محاسبات و آزمایش‌ها بر روی تقویت و باز سازی امواج صوتی انجام شده است، کاری مشابه تقویت امواج الکترومغناطیسی برای ساختن لیزر.

ناپدید کردن اجسام

روش بکار برده در این تحقیقات یک متد برای کنترل صوت به‌صورت اکتیو هست، کاری مشابه فعالیت‌های انجام شده درزمینه نویز کنسلینگ. این روش می‌تواند امواج بازتاب شده از بدنه اجسامی مانند زیر دریایی را حذف کند. این قرایند در نهایت موجب می‌شود تا اجسام از دید امواج صوتی غیرقابل تشخیص باشند و به‌نوعی ناپدید شوند. تئوری این فرایند تنها به صوت اختصاص نمی‌یابد و می‌توان از این روش‌ها درزمینه مای اپتیک و امواج رادیویی نیز استفاده کرد.

 

منبع: epfl.ch