隔音新發明 引導聲波轉彎


死寂夜晚被鄰居音樂聲驚醒的日子即將成為過去。西班牙科學家12日在「新物理學」期刊發表一種「隔音斗篷」草圖,這種斗篷可引導聲音繞過物體,隔絕聲波,可用來製造隔音房屋、高級音樂廳或隱形戰艦等。

西班牙提出隔音斗篷概念

此種器材的關鍵在於一種 「超穎材料」(metamaterial )—「聲學晶體」(sonic crystals ),這種人工複合物的聲音特性不同於尋常物質是由內部構造決定,因此經處理後可製造出特定的聲音效果,引導聲音繞過物體,就像河裡的水繞過石頭一樣,進而達到隔音效果。

參與研究的瓦倫西亞理工大學教授桑傑士說,隔音斗篷的概念,來自偏離物體周遭的聲波。他認為,包含微小圓柱陣列的材質,可達到這種效果。

模擬實驗顯示,覆蓋兩百層這種超穎材質,可將噪音有效隔絕於物體之外,而材質的厚度,則可根據想隔絕的聲波頻率來決定。

製造新一代隱形戰艦

桑傑士正在實驗室裡製造與測試這種材質。研究人員認為,現階段的初步成果已朝向製造靜音器材跨出重要的第一步,將來這種材質可以商業化製造,用於建造隔音房屋、興建超高音質的音樂廳,或是隔絕特定地區的噪音等。軍方或許也會對這種材質感興趣,比方說,他們可以使用這種科技讓潛水艇不被聲納探測到,或用來製造新一代的隱形戰艦等。

前述研究室以美國杜克大學和香港科技大學科學家的研究成果為基礎。今年稍早前,這兩所大學的獨立研究團隊展示了創建這種「隔音斗篷」所需要的數學演算,以及如何隔絕微波等電磁輻射的樣品,例如杜克大學科學家便在2006年公開展示了一座小型銅製圓柱體如何在微波面前「隱形」。



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