新設備可將水下聲音傳到空中 英媒：可用來探測海洋生命

參考消息網1月31日報道英媒稱，在游泳池玩馬可波羅抓人遊戲的時候，別指望在水下喊出聲音。沒人能聽到你的聲音，因為一般來說，只有0.1%的聲音能從水裡傳到空氣中。不過，一種新的設備將來可能會起到作用。

據英國科學新聞網站1月23日報道，研究人員設計了一種新的超材料，它的特性與常規材料不同，能將聲音的傳輸加強30%。日本北海道大學應用物理學家奧利弗·賴特和韓國延世大學的一個研究小組說，這種材料不僅僅能應用於泳池遊戲，將來的版本也許可以用來探測喧囂的海洋生命或者監聽聲吶的使用。他們的研究論文發表在美國《物理評論快報》周刊上。

目前，探測水下聲音主要靠水中聽音器，但必須在水下進行。那如果想從水面上聽呢？

試試這種新設備。它是一個小型圓筒，其浮在水面上的金屬框架上配有加重橡皮膜。當水下的聲波觸及設備時，它的框架和橡皮膜會以精密調整的頻率振動，以幫助聲音傳輸到空氣中。

賴特說：「像桌子或水面這樣的『硬』表面會把幾乎100%的聲音都反射回去。我們希望通過一種媒介結構來緩解這種作用。」

報道稱，水和空氣都會抵抗聲音的流動，這種特性就是聲阻抗。由於密度更大，水的聲阻抗是空氣的3600倍。這種差異越大，更多的聲音就會在邊界被反射。

增加一層厚度為抵達聲波波長四分之一的材料可以減少反射的量。這也就是相機鏡頭和眼鏡鏡片上抗反射塗層的工作原理。可見光的波長只有幾百納米，這樣塗層只需要幾個原子厚，但聲波波長可長達數米。

即使僅有聲波厚度的百分之一，而不是常規的四分之一，這種材料依然可以傳輸聲音。

報道稱，研究人員需要克服的一大問題是，這種設備無法傳輸從不同角度到達表面的聲音。在實驗室中，設備在一個筒中測試——也就是一個單向的環境。但在湖泊或海洋的廣大表面上，這種設備只能傳輸來自正下方很小面積的聲音。此外，這種材料只能傳輸有限頻率的聲音。在此範圍外的聲音仍然會在水的表面被反射掉。

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