Устройство уха косатки вдохновило разработчиков на создание сверхчувствительного микрофона для использования под водой.
Зная, как плохо распространяется электромагнитное излучение в воде, можно понять, что звук сегодня считается лучшим средством подводных коммуникаций. Однако созданные специально для этих целей микрофоны – гидрофоны – несмотря на все возможности, обладают и рядом серьезных ограничений. Одно из них (и весьма важное) состоит в заметном падении чувствительности при погружении на глубину.
Действительно, с набором глубины давление быстро растет – примерно на 1 атмосферу каждые 10 м – и в конце концов диафрагма гидрофона уже неспособна колебаться под действием звуковых волн. Легко представить, как серьезно этот эффект ограничивает практическое использование этих инструментов.
Новый гидрофон, созданный работающим в США разработчиком Онуром Киличем (Onur Kilic) решает эту проблему тем же элегантным способом, что и сама природа – позволяя воде свободно проникать внутрь устройства и тем самым уравновешивать давление внутри и снаружи прибора. По словам автора, на такое решение его вдохновило устройство уха морских косаток – хотя, как мы знаем, аналогично действуют слуховые аппараты и других животных.
Диафрагма нового гидрофона представляет собой кремниевую пластину, покрытую тончайшей мембраной, пронизанной множеством наноразмерных отверстий, сквозь которые молекулы воде свободно путешествуют в обе стороны. При этом для того, чтобы регистрировать тончайшие колебания мембраны, используется лазерный луч. Отражаясь от ее внутренней поверхности, он попадает на детектор, и изменения в интенсивности излучения позволяют фиксировать самые крохотные колебания. Чтобы добиться максимальной чувствительности в приборе используется набор из трех мембран разного диаметра. При этом даже самая большая из них имеет диаметр всего 0,3 мм, а целиком устройство не превышает в размерах горошину.
Комментариев нет:
Отправить комментарий