Hüvasti, lärmakad naabrid!

Kaks teadlasrühma on iseseisvalt jõudnud erimaterjalide väljatöötamiseni, mis suudavad kaitsta objekte helilainete eest, kirjutas The Daily Telegraph. Lisaks on olemas veel kolmaski ettepanek, kuid selle puhul on esialgu tegemist vaid ideega, kuidas sellist materjali valmistada.

Siiani on mitmed erinevad keskused pakkunud välja sünteetilisi materjale ehk metamaterjale, mis on mikroskoopilisel tasandil disainitud suunama valguslaineid endast mööda, muutudes ise nähtamatuks. Füüsikud on sealt edasi arvanud, et on võimalik valmistada ka samasuguseid helilainetele nähtamatuid materjale. Kuid kohe, kui ideest püüti jõuda teostuseni, ilmnesid tehnilised probleemid: kuidas saada materjal, mis jääb nähtamatuks kõigis kolmes mõõtmes? Mõned teadlased arvasid, et eesmärk pole üldse teostatav.

Nüüd teatasid John Pendry Londoni Imperial College’ist ja Steven Cummer USA Duke’i ülikoolist ajakirjas Physical Review Letters, et on leidnud probleemile lahenduse. „Me mõtlesime välja akustilise materjali, mis tekitab ruumi augu, mille sees olevad objektid kaovad helilainete eest,” ütles Cummer.

Töö mitmel rindel

Hong Kongi teadus-ja tehnikakõrgkooli teadlased Huanyang Chen ja Che Ting Chan on samal teel. Nad avaldasid ajakirjas Applied Physics Letters arvutused, mis tõestavad, et kolmemõõtmeline akustiline kate on võimalik. Seda võimaldav metamaterjal esitab tootjale eriti kõrged nõudmised, sest looduses midagi sellesarnast ei leidu.

„Hiljuti tõestati, et objekte on võimalik muuta elektromagnetlainetele nähtamatuks,” ütles Chan. „Meie tõestasime, et sama on võimalik teha ka helilainete puhul. Sellise materjaliga kaetud objekte pole võimalik helilainete abil näiteks sonariga avastada.”

Veel üks katse helilainetele nähtamatute materjalide valmistamiseks on käimas Hispaanias Valencia ülikoolis Jose Sanchez-Dehesa Moreno käe all. Materjal koosneb kindla suuruse ning kindlate mehhaaniliste omadustega silindrilistest varrastest.

Moreno sõnul on tegu oluliste edusammudega helilainetele tabamatute materjalide valmistamisel. „Pakume välja teoreetilised ennustused ning arvutisimulatsioonid, kuid vähemalt on meil olemas esimene ettepanek, mida võiks reaalselt teostada,” ütles ta.

Põhimõtteliselt on võimalik muuta helilainetele nähtamatuks kõikvõimalikke objekte – alates allveelaevadest kuni helitõketeni. Näiteks saaks selliste materjalide abil parandada kontserdipaikade akustikat. Chan on veendunud, et helitõkked toimivad paremini just kindlate sagedusvahemike puhul.

„Pole võimalik valmistada materjali, mis sobiks kõigi sageduste puhul,” ütles ta.

Moreno seevastu on veendunud, et vastavalt tema arvutustele on võimalik teha üsna laiale sagedusdiapasoonile sobivaid materjale.