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中国科学家研制新物料 让潜艇成“变色龙”或穿“隐形衣”

两队中国科学家制造出两种新物料,可以让潜艇避过敌方水底声呐系统的追踪。其中一种物料可以让潜艇变成“变色龙”,另一种的效果则像《哈利波特》中的“隐形衣”。

这种变色龙式陶瓷物料是由中科院深圳先进技术研究院的研究员们研制的。这种物料可以改变接触潜艇的声波,比如由反潜船舰发出的脉冲,从而让声波无法起到锁定水底威胁的功效。

这意味着,负责分析潜艇声波图的声纳操作员,可能会误以为声波触到的是一头鲸鱼,或者是一大群鱼类,甚或是一艘友方潜艇。

研究员们称这种物料为声子晶体。最近几年,各类声子晶体已经被开发出在气体、液体和固体中,控制、指引、修改声波的功能,但它们都有一个限制。

一旦被创造出来,声子晶体的物理特性就永久固定,也就是说,敌方有可能会发现其声学规律。

但由郑海荣教授领导的这个中国团队,解决了这个问题,研究人员可以控制声子晶体改变自身声学规律的特性,而改变的方法类似变色龙变色。

在期刊Physical Review Applied发表的论文中,郑教授的团队展示了新物料如何能够在不同温度下改变自身声学特性。比如,当温度升高20摄氏度时,声波频率就可能改变20%。

很多国家都有做声子晶体的研究,因为这些物料有军用和民用的潜力。今年较早前,新加坡有研究员称,理论上,通过声子晶体涂层,让潜艇无法被声纳发现,是可能的。

另一队中国科学家在这方面可能走得更远,这得益于政府投入大笔资金支持军事科研。

西安交通大学的机械工程教授吴久汇称,他的团队已经开发出可做潜艇的“隐形衣”的原型。这种涂料可以让一个智能电话大小的物件变得声纳无法发现,即使是发出低频声波的时候也发现不了。

为了避免被发现,潜艇不仅要避开敌方的声纳,还要防止自身发出低频声波被敌方监听到,比如潜艇的引擎,或者潜艇上成员的声音。

吴久汇说:“目前没有潜艇可以避开低频追踪。我们的研究会改变海底的躲猫猫游戏。”

“军方希望得到最简答的解决办法,因为这就可靠……他们可能会希望直接达到'看不到'的效果,而不是采取伪装。”

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