Акустические метаматериалы способны передавать сложные сигналы непосредственно между водой и воздухом

Исследователи из Института материалов IMDEA в сотрудничестве с Нанкинским и Хуачжунским университетами Китая разработали новый акустический метаматериал, способный передавать сложные звуковые сигналы непосредственно между водой и воздухом. Это достижение, описанное в статье «Высокоразмерный мультиплексный метаматериал для межсредовой связи исключительно звуком», представляет собой новый подход, который может значительно

улучшить технологии подводной связи и открыть новые возможности применения, от мониторинга океана до медицинской визуализации. Звук распространяется в воде и воздухе совершенно по-разному, поскольку они обладают кардинально разными акустическими свойствами, такими как плотность и скорость звука. Это

несоответствие означает, что большинство звуковых волн, достигающих границы раздела вода-воздух, отражаются, а не передаются, что препятствует эффективной передаче звука. В результате современные системы часто полагаются на промежуточные устройства, такие как буи или суда, которые преобразуют подводные акустические сигналы в радиосигналы, а затем передают их по

воздуху. Этот процесс не только дорогостоящий, но и медленный, а также подвержен электромагнитным помехам. Новый многомерный метаматериальный мост Для преодоления этого ограничения исследователи разработали многомерный акустический метаматериал (HDM), который действует как пассивный мост для звуковых волн между водой и воздухом. В отличие от обычных материалов, которые обычно могут контролировать только один или два аспекта звука, новая структура

может одновременно модулировать амплитуду, фазу, частоту и орбитальный угловой момент (OAM) — четыре ключевых параметра акустических волн. Результаты исследования опубликованы в журнале Materials Horizons. «Мы продемонстрировали, что предложенный метаматериал HDM способен модулировать все параметры поперечных звуковых волн между водой и

воздухом, включая амплитуду, фазу, частоту и орбитальный угловой момент, пассивным, компактным и эффективным способом», — объясняет профессор Йохан Кристенсен из IMDEA Materials, один из авторов публикации. «Благодаря этой многомерной характеристике данный метаматериал позволяет

одновременно передавать и демодулировать пространственно-спектрально мультиплексированные сигналы из одной среды в другую, что значительно повышает пропускную способность канала и спектральную эффективность». Реальные испытания и повышение производительности Такое многомерное управление значительно увеличивает объем передаваемой информации, повышая как пропускную способность канала, так и спектральную эффективность. В экспериментах команда продемонстрировала

передачу сложного изображения в реальном времени от подводного источника к нескольким бортовым приемникам, используя метаматериал в качестве пассивного «мета-ретранслятора». Система поддерживала четыре независимых канала связи и обеспечивала очень низкий уровень битовых ошибок, значительно ниже одной десятой от предела прямой коррекции ошибок, оставаясь при этом устойчивой к

фоновому шуму и колебаниям на поверхности воды. Поскольку данная технология использует только звуковые волны и не требует преобразования в радиосигналы, она также может обеспечить повышенную безопасность и надежность. «Эта технология на основе метаматериалов HDM открывает новую парадигму для управления звуковыми волнами в сложных межсредовых системах», — сказал профессор Кристенсен. «Помимо подводной связи и

операций на море и в воздухе, это также имеет далеко идущие последствия, охватывающие конкретные случаи, такие как транскраниальная ультразвуковая диагностика, и системы связи следующего поколения в развивающемся Интернете вещей». «Я также хотел бы отметить прекрасное сотрудничество, стоящее за этой работой, в частности, с профессором Бин Ляном и его командой из Нанкинского университета, которые первыми предложили

это исследование», — заключил профессор Кристенсен.

Акустические метаматериалы способны передавать сложные сигналы непосредственно между водой и воздухом

Сообщает android-robot.com

Новость из рубрики:

Поделиться новостью: Поделиться новостью в Facebook Поделиться новостью в Twittere Поделиться новостью в VK Поделиться новостью в Pinterest Поделиться новостью в Reddit

Топ Новости Недели

13:17, 30 Мар Как передавать файлы между iPhone и Samsung Galaxy S26 без сторонних приложений Samsung Galaxy S26 получил обновление, которое позволяет передавать файлы на iPhone, iPad и Mac через AirDrop — без сторонних приложений и облачных с...

17:17, 16 Мар Космос приготовил ловушку: скрытые угрозы, которые в одночасье способны переписать историю Земли Во множестве фильмов и графических романов тема уничтожения жизни на Земле исследовалась сотни раз. Вопрос экзистенциальности волнует человечество не...

19:17, 19 Фев Платформа 3D-печати позволяет быстро создавать сложные электрические машины Поломка двигателя в автоматизированном станке может парализовать производство на загруженном заводском цехе. Если инженеры не смогут найти запасную ч...

19:17, 19 Фев Сверхбыстрый метод 3D-печати позволяет создавать сложные объекты менее чем за секунду Высокоскоростная 3D-печать стала намного быстрее. Исследователи из Университета Цинхуа в Китае разработали новую высокоскоростную технологию печати, ...

14:17, 16 Фев Кошка прощается с хозяином навсегда: как увидеть и понять эти четкие знаки - сигналы тем, кто умеет их считать Прогород Вот оно, то самое щемящее чувство, когда что-то идет не так. Питомец, который еще вчера мурлыкал на коленях, вдруг исчезает из поля зрения. ...

01:17, 06 Апр Ветеринары рассказали про последний путь: все кошки делают эти 3 действия, когда жизнь подходит к концу - не пропустите сигналы Прогород Кошки чувствуют приближение смерти. Многие владельцы замечают резкие перемены в поведении за несколько дней до ухода. Ветеринары выделяют тр...

01:17, 03 Мар Полки пустеют быстрее миражей: супермаркеты Дубая тонут в очередях за водой и консервами В магазинах Дубая зафиксирован резкий всплеск потребительской активности на фоне тревожных новостей. Торговые залы крупных супермаркетов начали стрем...

09:17, 08 Апр Озеро стало крышкой над городом: под водой нашли целый мегаполис майя с улицами и домами Представьте себе гигантскую чашу с водой, у которой нет слива. Это озеро Атитлан в Гватемале. Оно расположено прямо в кальдере древнего вулкана. Здес...

13:17, 13 Мар Больше не таскаю ковёр на снег и не заливаю его водой: нашла в советском журнале хитрый способ чистки солью - ворс "оживает" на глазах ПроГородРаньше чистить ковёр было настоящей проблемой. Особенно зимой: тяжёлый, большой, надо отодвигать мебель, выносить на улицу, где то снег, то с...

08:17, 01 Фев В чем разница между амфибиями и земноводными? Амфибии могут поглощать воду прямо через кожу, не используя рот Вы замечали, что лягушек в научных статьях могут называть как земноводными, так и амф...

00:17, 11 Фев В мире: Культ личности породил конфликт между США и Польшей Кадровая политика президента США Дональда Трампа довела до немыслимого – до дипломатического конфликта с поляками, которые всегда были рады услужить ...

00:17, 03 Фев Организация пространства: выбор между типовой и заказной мебелью Обустройство интерьера часто сталкивается с поиском компромисса между желаниями и возможностями. Стандартные предметы обстановки не всегда соответств...

09:17, 19 Фев Замглавы МИД Грушко исключил взаимодействие между Россией и НАТО Взаимодействие между Россией и Североатлантическим альянсом отсутствует, поскольку в документах НАТО Россия определена как «прямая угроза», заявил за...

00:17, 15 Мар Орбан поблагодарил Бога за отсутствие вражды между Венгрией и Россией Премьер-министр Венгрии Виктор Орбан 14 марта выразил благодарность Богу за то, что между Венгрией и Россией нет вражды. В ответ на открытое письмо б...

01:17, 07 Апр Выпущен первый автомобиль без механической связи между рулем и колесами Mercedes-Benz впервые в своей истории оснастил серийную модель – обновлённый электромобиль EQS – системой электронного рулевого управления, известной...

10:43, 31 Янв Фильтрующий самоспасатель как личная граница между опасностью и безопасным выходом В условиях пожара, плотного задымления или внезапной утечки опасных газов человек сталкивается не только с паникой, но и с реальной угрозой для жизни...

00:17, 03 Фев Баланс между естественностью и коррекцией формы — где найти золотую середину Иногда человек ловит себя на противоречивом желании. С одной стороны хочется выглядеть свежее и собраннее. С другой есть страх потерять себя, стать с...

22:17, 09 Апр Море выглядит одинаковым только на фото: как не промахнуться между Турцией и Египтом Турция или Египет? Этот вечный спор российских путешественников разложила по полочкам блогер Саша Коновалова в своем блоге на дзен-платформе. Если ко...

23:17, 04 Мар Первая в мире лазерная связь со скоростью гигабит в секунду между самолетом и геостационарным спутником Более быстрые и безопасные соединения из космоса однажды могут сделать широкополосный доступ в Интернет на самолетах, кораблях и даже отдаленных доро...

20:17, 10 Апр Радиотелескоп FAST зафиксировал «переключение» RRAT J1574+4703 между режимами радиотранзиента и пульсара Наблюдения показали, что объект периодически переходит в режим обычного пульсара с различными подрежимами излученияКитайские астрономы с помощью ради...

18:17, 02 Мар Можно выбрать между клавиатурой и вторым экраном. Lenovo показала на MWC 2026 необычный модульный ноутбук Modular AI PC Компания Lenovo действительно привезла на MWC 2026 необычный концептуальный ноутбук Modular AI PC. Это ноутбук, верхнюю часть нижней половины которог...

10:17, 25 Фев Александр Якушев: «Фил Эспозито мечтает получить из рук Путина орден Дружбы. Его наградили в 2020-м за укрепление сотрудничества и взаимопонимания между Россией и Канадой» Бывший нападающий сборной СССР Александр Якушев заявил, что канадец Фил Эспозито мечтает получить орден Дружбы из рук президента России Владимира Пут...

15:17, 19 Мар РСФ во главе с Дегтяревым в июне распределит 3,5 млрд рублей между спортивными федерациями. В марте распределили 12 млрд Российский спортивный фонд распределит еще 3,5 млрд рублей. Напомним, в начале марта попечительский совет РСФ во главе с Михаилом Дегтяревым на конку...

04:17, 11 Мар Новые фотографии Мбаппе и актрисы и модели Экспосито опубликуют в среду в журнале Semana: «Мы увидим бабочек вокруг них. Снимки ясно показывают, что между ними роман» Появились новые доказательства романа нападающего «Реала» Килиана Мбаппе и испанской актрисы и модели Эстер Экспосито. 8 марта чемпион мира в составе...

06:17, 28 Фев Семак про отмену гола «Балтики»: «Если бы я был на другой стороне, тоже было бы обидно. Но игрок находился на линии между бьющим и вратарем, голкипер не видел момент удара» Сергей Семак высказался на тему отмены гола «Балтики» «Зениту» из-за офсайда. – Пропустили после стандартного положения. Хорошо, что гол отменили и с...