Onderzoekers van het Institute of Acoustics (IOA) van de Chinese Academie van Wetenschappen hebben een onderwater akoestische tapijtmantel ontworpen en gefabriceerd met behulp van transformatie-akoestiek, een wetenschappelijke primeur. Het onderzoek is online gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten op 6 april

Een akoestische mantel is een materiële schaal die de voortplantingsrichting van geluidsgolven kan regelen om een ​​doel ondetecteerbaar te maken in een akoestisch systeem. De tapijtmantel wijzigt de akoestische signatuur van het doel en bootst het akoestische veld na dat wordt verkregen uit een reflecterend vlak, zodat het verhulde doel niet te onderscheiden is van het reflecterende oppervlak.

Het gebied van transformatie-akoestiek richt zich op het ontwerpen van nieuwe akoestische constructies. Het laat zien hoe de voortplanting van akoestische golven kan worden gecontroleerd. De parameters van de mantelschaal kunnen worden gegeven door transformatie-akoestiek.

Echter, in de meeste gevallen, deze parameters zijn te complex voor praktisch gebruik. Om dit probleem op te lossen, YANG Jun en zijn IOA-team hebben een schaalfactor aangenomen en de structuur van de tapijtmantel vereenvoudigd met slechts een bescheiden impedantie-mismatch. Het onderzoeksteam gebruikte vervolgens lagen koperen platen met kleine kanaaltjes gevuld met water om de modelmantel te construeren. Dit materiaal bezit een effectieve anisotrope massadichtheid in regimes met een lange golflengte.

De structuur van de tapijtmantel, bestaande uit gelaagde messing platen, wordt daarom vereenvoudigd ten koste van enige impedantie-aanpassing. "De tapijtmantel heeft een eenheidscelgrootte van ongeveer 1/40 van de golflengte, waardoor het in staat is om akoestische golven onder water in de diepe subgolflengteschaal te beheersen, " zei YANG Jun.

De voorgestelde tapijtmantel heeft goede prestaties laten zien in experimentele resultaten over een breed frequentiebereik. Bij testen, een korte Gauss-puls plant zich voort naar een doelbult bedekt met de tapijtmantel; de verstrooide golf keert dan terug in de richting van terugverstrooiing. Het verhulde object bootst met succes het reflecterende vlak na en is niet waarneembaar voor geluidsdetectie.