近日,來自美國(guó)杜克大學(xué)的工程師團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了一種能夠創(chuàng)建出如同視覺全息圖那般神奇的聲學(xué)“全息圖”的方法,,即用3D打印聲學(xué)積木將聲波排列出來。 當(dāng)談?wù)摰饺S聲波時(shí),,我們知道,,聲波攜帶的不單單只有聲音和音量,還有空間信息,。2D圖像和3D圖像的不同點(diǎn)在于:后者除了擁有前者擁有的長(zhǎng)度和寬度之外還有深度,,而這能創(chuàng)建更加真實(shí)的視覺體驗(yàn)。 就像視覺全息圖一樣,,由聲音形成的壓力波也能以3D的模式呈現(xiàn),。 而研究人員能夠?qū)崿F(xiàn)這一目標(biāo)則要得益于超穎材料--由大量個(gè)體組成的合成材料--的使用。 在這種情況下,,超穎材料就像是樂高積木墻,。每一個(gè)小塊都由3D打印塑料制成,里邊則含有12種不同螺旋形狀的其中一種形狀,。由于螺旋緊密度會(huì)對(duì)聲音傳播的方式產(chǎn)生影響,,所以當(dāng)它緊密度越高的時(shí)候其對(duì)聲波傳播速度的減緩程度就越大。 一個(gè)單獨(dú)的小塊不會(huì)對(duì)聲波的方向產(chǎn)生影響,,它們影響的只有聲波的速度,。但如果它們是以陣列的形式存在,則就能對(duì)傳播過來的聲波方向進(jìn)行有效改變,。 于是,,研究人員能夠通過了解12種聲學(xué)積木對(duì)聲波產(chǎn)生的不同影響在聲波面前安排任何一種他們想要的模式。換句話說,聲波能在特定的距離產(chǎn)生特定的“聲學(xué)全息圖”,。
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2016-12-3 15:01 上傳
雖然現(xiàn)在已經(jīng)有實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)的技術(shù),,但杜克大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)工程學(xué)教授Steve Cummer表示,這些技術(shù)不僅操作復(fù)雜而且還會(huì)消耗大量的能源,,但他們的新辦法卻能實(shí)現(xiàn)成本更低,、規(guī)模更小的目標(biāo)。 這種簡(jiǎn)單,、節(jié)能的技術(shù)意味著家庭音響能夠?yàn)槭褂谜邘硪粋(gè)相當(dāng)復(fù)雜但又真實(shí)的音景,。對(duì)此,研究人員現(xiàn)正在跟音響行業(yè)接洽,,希望能進(jìn)一步研發(fā)這一技術(shù)的發(fā)展前景,。另外,他們還表示,,該技術(shù)還能應(yīng)用到航空遙感,、醫(yī)學(xué)成像以及其他超聲技術(shù)領(lǐng)域中。 |