onzichtbaarheidsmantel

Wetenschappers hebben een akoestische onzichtbaarheidsmantel ontwikkeld. Het apparaat buigt geluidsgolven zo om dat de indruk ontstaat dat zowel de mantel als alles wat zich daaronder bevindt de geluidsgolven niet hindert en dus eigenlijk niet aanwezig is. En die bijzondere ‘onzichtbaarheidsmantel’ werkt in drie dimensies.

Het is de eerste 3D akoestische ‘onzichtbaarheidsmantel’ ter wereld, zo stellen de onderzoekers, verbonden aan Duke University. Waar het geluid ook vandaan komt en waar de waarnemer zich ook bevindt: de mantel werkt altijd. “Het trucje dat wij hier uitvoeren, is dat we een object verbergen voor geluidsgolven,” vertelt onderzoeker Steven Cummer. “Door deze mantel rond een object te plaatsen, gedragen de geluidsgolven zich alsof er niets anders dan een plat oppervlak op hun pad komt.”

Eenvoudig
Het object ziet er vrij eenvoudig uit. Het bestaat uit verschillende plastic platen die op elkaar gestapeld zijn en zo een piramide lijken te vormen. In de platen zitten gaten. “De structuur die we gebouwd hebben, ziet er misschien heel simpel uit, maar is ingewikkelder en interessanter dan deze eruit ziet. We hebben veel energie gestoken in het berekenen van hoe geluidsgolven op de structuur reageren.”

Experimenten
Het plastic en de lucht ertussen manipuleren de geluidsgolven. Met succes, zo tonen experimenten aan. De onderzoekers zetten een kleine bol op tafel en plaatsten de ‘akoestische onzichtbaarheidsmantel’ eroverheen. Vervolgens vuurden ze van verschillende hoeken geluidsgolven op de ‘piramide’ af. Met een microfoon vingen ze die geluidsgolven weer op. Daarna herhaalden ze het experiment, maar nu haalden ze de bol en akoestische onzichtbaarheidsmantel van de tafel af. Het experiment toont aan dat de mantel er echt voor zorgt dat het lijkt alsof er niets op tafel ligt.

De mantel kan voor diverse toepassingen gebruikt worden. Bijvoorbeeld in concerthallen. “Als je ergens om bouwtechnische redenen een zuil moet plaatsen die met het geluid knoeit, kun je dat misschien oplossen door deze van zo’n mantel te voorzien.” Hoewel de mantel enkel op het droge getest is, gaan de onderzoekers ervan uit dat deze ook onder water werkt. Geluidsgolven gedragen zich daar immers op vergelijkbare wijze. De mantel zou onder water gebruikt kunnen worden om iets onzichtbaar te maken op sonarbeelden.