Bir nesne, hafif bir kauçuk ve metal çerçeve ile geniş bir frekans aralığında su altı akustik gizliliğine sahip olabilir.
Bir denizaltı nesnesi akustik bir “pelerin” ile gizlenebilir, öyle ki ne sonar ne de ekolokasyon yapan deniz canlıları onu bulabilir. Akustik kamuflaj, kamuflaj kıyafetlerinin insanların çevrelerinde kaybolmasını sağlamasına benzer şekilde, bir nesneyi suyun arka planına karıştırabilir. Sualtı akustik pelerinleri geçmişte gösterilmiş olsa da, tipik olarak yalnızca küçük bir frekans aralığında işlev görürler veya kullanışlı olamayacak kadar büyüktürler. Bu noktada, Pekin Teknoloji Enstitüsü’nden Hao-Wen Dong ve meslektaşları tarafından ince bir katmanlı malzeme kabuğundan yapılmış hafif, geniş bantlı bir pelerin gösterildi.
Akustik Gizlilik Nasıl Oluyor?
Pelerin, hem gizlenen nesnenin içinde üretilen sesin kaçışını hem de sonar sinyallerinin yüzeyden yansımasını engelleyerek akustik gizlilik sağlıyor.
Dong ve meslektaşları tarafından çelik bir plakayı kaplamak için dış kauçuk katman ile gözenekli alüminyumdan oluşan bir “metamalzemeyi” birleştiren 4 cm kalınlığında bir yapı oluşturuldu. Genetik bir algoritma kullanarak metamateryalin elastik özelliklerini optimize ederek su altı ses dalgalarıyla etkileşimi uyarladılar. Metamalzeme, özellikle su altında çok uzaklara gidebilen uzunlamasına ses dalgalarını, suda yayılamayan enine ses dalgalarına dönüştürüyor. Bu enine dalgalar kauçuk tabakada yakalanır, burada emilir ve aynı anda iletilen ve yansıyan dalgaları ortadan kaldırır.
Prototip pelerinin beklendiği gibi davrandığından emin olmak için araştırmacılar onu inşa etti ve test etti. Özellikle, gelen ses dalgalarının enerjisinin %80’ini emerken, çelik plakanın yan tarafında oluşan akustik gürültünün 100 kat azalmasını sağladı.
Dong’a göre, benzer bir konsept denizaltıların gizliliğini artırmak ya da motorlu deniz araçlarının yaban hayatını gürültüden korumak için kullanılabilir.
Kaynak: physics.aps.org/articles/v16/s63
