把声音变成子弹

声音的机械波震动除了让一般动物用来沟通以外,在很多地方也很有用途,像是敲敲西瓜就知道西瓜的好坏、敲敲桥梁钢骨就知道哪有裂缝、用超音波照照孕妇就可以看到未出生的小baby。

除了这些侦测功能外,如果能够对声音的震动聚焦,把震动的能量聚集在一点,就像透镜聚光一样,就能实现像是直接在体外把癌症肿瘤加热移除的工作,既不用开刀也没有辐射。不同于光线因为波长很短,所以只要控制巨观的折射率分布(利用透镜的形状),就可以利用直线光的偏折近似来设计光学仪器,机械波的波长很长,所以相关的波动计算都必须直接处理近场的弹性微分方程,在实际设计上也非常困难。

现在科学家利用一群小钢珠开始来设计这种基于机械波的透镜,用来聚焦震动。就像在一连串的小钢球串前,只要敲一下最前面的,最后面的就会跳出来,机械波在钢球间的传播很有效率,也很容易利用改变球的大小或是锁的紧不紧来控制钢球的弹性反应。研究人员利用这样的性质,把一整面设计的好的小钢球阵列作为声音聚焦的装置,配合上目前有限元素的弹性模拟计算,就可以把振动准确集中在某一个地方。以后除了用来做体内手术以外,这样的技术也一样可以用在超音波上,或许能让影像更为清晰。

作者:是柚子呀,如若转载,请注明出处:https://eozlab.com/zirankexue/wuli/2210.html