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打破聲音傳播的介質困局,噓!你的話會被水下的人聽到……

眾所周知, 聲音的傳播需要介質, 但當聲音在傳播過程中跨越不同介質的時候, 其能量就會發生大幅的降低。 例如, 當聲音從空氣向水中傳播時, 就僅有1/1000的能量可以保存下來。

為了解決這個問題, 科學家們研發了一種新的材料, 當它被放置到水面上時, 聲音的傳播效率提高了160倍, 顯著減少了能量的損耗, 據悉, 該團隊將會在本月晚些時候在《物理評論快報》(Physical Review Letters)上公佈這一技術細節。

簡單來講, 研究人員設計了一個拉撲克牌大小的鋁框架、其上覆蓋有拉伸後乳膠橡膠的結構, 該結構與包含薄膜的塑膠環連接。

他們設計了這樣的結構, 為的就是減少掉反射到不同部分的聲波, 這意味著更多的聲音能量可以被直接引向空氣和水的臨界面。

科學家們在人類聽覺範圍內用聲波測試了他們的發明, 發現當使用這項技術的時候, 聲音穿越空氣和水的臨界面僅僅下降了大約6分貝,

而沒有這種結構的時候則下降了大約28分貝。 舉個例子, 眾人在一艘航船上講話, 如果有了這項設備, 那麼在水底你就可以幾乎以相同的音量清晰地聽到他們的交談內容, 否則的話, 上面那些人所發出的聲音就像圖書館裡的耳語一樣很容易被忽略。

在未來, 如果這項設備可以得到大規模量產的話, 那麼靈敏的水下麥克風就可以被用於陸海通信, 而且, 科學家們還認為這項技術可被用於醫用的超聲波成像, 從而產生更加清晰的人體組織和器官影像。

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