Akustiskt kamouflage, realiserat genom att kontrollera vågutbredning, har rönt stor uppmärksamhet de senaste åren. Med hjälp av en reflekterande yta har akustisk mattkappa blivit en av de mest praktiskt möjliga osynlighetsanordningarna.

I sina tidigare studier har forskare från Institute of Acoustics of the Chinese Academy of Sciences (IACAS) insett tvådimensionell akustisk illusion genom att använda en perforerad plattstruktur i luften och sedan förlänga den under vattnet som en tvådimensionell och tredimensionell akustisk mattkappa. Men på grund av svårigheten att förverkliga idealiska materialparametrar, är den implementerade kappan fortfarande underpresterande i en stor vinkel.

För att ytterligare förbättra smygprestandan hos den akustiska undervattensmattmanteln vid stor infallsvinkel, designade IACAS-forskare och deras kollegor från Technical Institute of Physics and Chemistry vid den kinesiska vetenskapsakademin en undervattensmattmantel för bredbands- och vidvinkelkamouflage med hjälp av en trekomponents metavätska som består av syntaktisk skum, stål och vatten.

Studien publicerades i Physical Review Applied den 20 juli.

De använde en fyrfasmodell för att karakterisera och exakt reglera de akustiska parametrarna för det syntaktiska skummet. I kombination med Biot-teorin realiserade de synergisk reglering av struktur- och materialparametrar i designen av metavätskan.

Genom att med jämna mellanrum bädda in det syntaktiska skummet och stålstavarna i vatten, designade och förberedde de en tvådimensionell undervattens akustisk mattmantel. Experimentdemonstrationen genomfördes i en ekofri vattentank. Experimentella resultat visade att den designade mattmanteln fungerade bra under både normala och sneda fall med bredbandsfrekvenser.

Dessutom ger införandet av syntaktisk skum i designen av mattmanteln en extra grad av frihet för den akustiska parameterregleringen av metavätskan i akustiska undervattensapparater. + Utforska vidare

Första undervattensmattkappan realiserad med metamaterial