Unterwasser 'Donner' könnte zu Sonar besser

Geräusche erzeugt, mit einem Donner-ähnlichen Mechanismus könnte zu führen.
leichter, dünner Sonar Projektoren für fortgeschrittene Subs und unter Wasser
Drohnen.

Die neue Technologie setzt auf Kohlenstoff-Nanoröhren, mikroskopisch kleine Rohre gerade
Nanometer oder Milliardstel Meter breit, die eine breite angezeigt haben
Auswahl an außergewöhnlichen mechanischen, thermischen und elektrischen Eigenschaften.
Sie sind z. B. 100-mal stärker als Stahl auf ein Sechstel der
Gewicht.

Im Jahr 2008 ergab Wissenschaftler in China ein bemerkenswerteres Merkmal der Nanoröhren
— Blätter davon als Lautsprecher dienen könnte. Wenn elektrischer Strom
läuft durch die Stoffe die Nanoröhren schnell heiß, werden die wiederum
heizt und erweitert die Luft um sie herum zu Klang, ähnlich wie
Blitz erzeugt Donner.

Vor dem Hintergrund der vergangenen Arbeit, Physiker Ali Aliev an der Universität von
Texas in Dallas und seine Kollegen wollten sehen, ob diese Blätter könnten
Arbeiten Sie als Lautsprecher unter Wasser als auch potentiell für den Einsatz in Sonar. Sonar
Werke von emittierenden Impulse von Klang und für alle Echos hören. Die
zeitliche Verzögerung zwischen dem ausgesandten Impulse und deren Echos kann offenbaren
Informationen über die Objekte, die die Schallwellen aus, so springen
wie weit sind sie und wie schnell sie sich bewegen.

Doch hatten die Wissenschaftler zunächst nicht erwartet, Bleche
Schneiden Sie gut ab, wenn es um Klangerzeugung unter Wasser kam. Während Luft ist
relativ leicht zu erwärmen, ist Wasser weniger, was scheint, machen
Es klingt ein schlechtes Medium erstellen Donner-wie so.

Überraschend, bewiesen die Nanotube Blätter etwa 100 Mal mehr
effizient bei der Klangerzeugung als vorhergesagt. Das ist ungefähr so gut wie
die Leistung in Luft mit ihnen gesehen.

Offenbar, wenn die Blätter in Wasser, getaucht waren ihre
wasserabweisende Natur erlaubt Luft zwischen die Nanoröhren kommen und die
umgebende Flüssigkeit. Diese Gashülle kann sich leicht erhitzen und
erzeugen Sie Klang zu, wenn die Nanoröhren heiß wurde, klingen Sie, die dann leicht
selbst in das Wasser geleitet.

Vor allem erwies sich die Nanotube Blätter etwa 100 Mal mehr
effizient zu generieren die Art von Niederfrequenz-Sound in Sonar verwendet
als die viel dickeren und schwerer akustischen Projektoren konventionell
jetzt verwendet.

Zum Beispiel eine Festplatte ein wenig mehr als ein Zoll breit (3 Zentimeter)
gemacht von einem Carbon Nanotube Blatt nur 20 Mikrometer dick – ein Fünftel der
Durchmesser eines menschlichen Haares – und 10 Millionstel Gramm Gewicht können
erzeugen Sie Klang in einer Vielzahl von Frequenzen. Im Vergleich dazu ein
konventionelle piezoelektrischen Keramikscheibe des gleichen Durchmessers kann nicht
eine Vielzahl von Frequenzen zu erzeugen, und würde reichen von 2,5 bis 25
Millimeter dick und 13,8 bis 138 Gramm je nachdem auf welcher Frequenz Sie
tätig.

"Da der Carbon Nanotube Film, extrem dünn, leicht und flexibel ist
Es kann auf jeder beliebigen Oberfläche vernachlässigbar Ergänzung bieten abgeschieden werden
die Masse des Systems,"sagte Aliev. Er stellte fest, dass es einfach zu beweisen würde
großen Projektoren, die waren, sagen wir, ein quadratisches Yard zu schaffen, in der Größe und weniger
als einen Millimeter dick.

Die Nanotubes noch weiter von Wasser, die Forscher isolieren
versucht, die Stoffe zwischen den unterschiedlichsten klanglich Verkapselung
conductive Blätter – zum Beispiel solche aus Glas, Metallfolie und
dünne keramische Platten – und die inneren Kammern mit Luft oder inerten gefüllt
Gase wie Argon oder Helium. Diese anfänglichen Einstellungen verbessern könnte
Niederfrequenz-Unterwasser Klangerzeugung durch mehr als 10-fach und die
Wissenschaftler festgestellt, dass gab es viel Platz, um die Systeme noch zu verbessern
weiter – durch die Reduzierung der Dicke der Behälter, zum Beispiel.

Die Wissenschaftler ihre Ergebnisse detailliert Online-Mai 27 in der Zeitschrift Nano
Briefe.

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