一種簡單的塑料外殼首次將一個三維物體在聲波探測中掩藏了起來。經(jīng)過某些改進(jìn)，一種類似的掩藏物或可最終被用于降低噪音污染，以及使艦船或潛艇能夠躲避敵軍的探測。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果發(fā)表于3月20日出版的《物理評論快報(bào)》（Physical Review Letters）雜志上。

“這篇論文運(yùn)用設(shè)計(jì)良好但又相對簡單的材料對不可見的形式進(jìn)行了簡單的論述?！眮碜远趴舜髮W(xué)的電氣工程師史蒂文·卡莫（steven Cummer）說道。他并沒有加入此項(xiàng)研究中，但在2007年，卡莫曾提出過聲音掩藏概念。

科學(xué)家們?yōu)榱肆钗矬w不可見而努力所做的工作都是建立在這樣一個事實(shí)的基礎(chǔ)上，即我們對世界的認(rèn)知完全依賴于波的散射。我們能夠看到物體，是因?yàn)楣獠ㄗ矒舻剿鼈?，并且?shí)現(xiàn)散射。同樣，海軍能夠探測到遠(yuǎn)處的潛艇，也是因?yàn)樗鼈兩⑸涑龅目勺矒舻綕撏У穆暡ā?/p>

因此近幾年來，科學(xué)家們一直致力于開發(fā)出通過控制圍繞在物體周圍的光波或聲波阻止散射的掩藏物。這項(xiàng)探索的問題在于它需要的復(fù)合材料很難制造。

約瑟·桑切斯德赫薩（Jose Sanchez-Dehesa）是一名來自西班牙巴倫西亞工藝研究所的電氣工程師，他與同事們采取了一種不同的方法：他們并不阻止聲波擊中一個物體，而是在一個直徑8cm大的塑料球體表面制作出一種簡單的掩藏物消除散射波。

通過計(jì)算機(jī)運(yùn)算，研究人員設(shè)計(jì)出一種由60個大小不一的圓環(huán)組成的類似籠子的結(jié)構(gòu)，并使它圍繞在球體周圍。仿真運(yùn)算顯示，離開球體及環(huán)狀掩藏物的散射聲波會相互干涉并且抵消。

這種掩藏物不需要以復(fù)雜的方式控制聲波，因此桑切斯德赫薩與他的團(tuán)隊(duì)在3D打印機(jī)的幫助下用塑料便將它制造了出來。他們將這一創(chuàng)造物懸掛在可自由回聲的房間的天花板上，在它的對面放置了一個揚(yáng)聲器，并在一定范圍內(nèi)播放聲音頻率。在大多數(shù)頻率下，球體散射出的聲波很容易被察覺。但是在8.55 kHz的頻段下，這個被掩藏的球體對它后方放置的傳感器而言則是完全感知不到了。

這項(xiàng)研究標(biāo)志著科學(xué)家們首次將一個三維物體在聲音領(lǐng)域掩藏起來。這對美國海軍研究機(jī)構(gòu)來說就像是聽到了最美妙的音樂。此項(xiàng)研究的部分經(jīng)費(fèi)來源于美國海軍研究機(jī)構(gòu)，它的主要目的是探究令聲吶失靈的可能性。

但是，這種掩藏物僅僅朝著生產(chǎn)出秘密行動的潛艇前進(jìn)了一小步。對于每個物體而言，它都需要進(jìn)行自定義設(shè)計(jì)及建造，并且目前它還僅僅工作于從一個方向傳來的窄頻段聲音范圍。如果揚(yáng)聲器被任意擺放，該掩藏物將不能工作。桑切斯德赫薩的團(tuán)隊(duì)計(jì)劃開發(fā)出具備寬帶及多方向性掩藏物。

但是卡莫指出，即使是具有局限性的掩藏物也具備應(yīng)用價(jià)值。他認(rèn)為這種從一個方向控制一種特殊音頻的構(gòu)造是具有潛在能力的，比如它可減少擁堵的高速公路形成的噪音污染?！斑@種掩藏物在一件事情上做得十分出色，即它擁有著一個非常簡單的結(jié)構(gòu)?！彼f道。