Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Rekordrystende undervandslyd

Efter at have sprængt små vandstråler med en røntgenlaser, forskere så venstre- og højregående tog af chokbølger rejse væk fra mikroboblefyldte områder. Kredit:Claudiu Stan/Rutgers University Newark

Et team af forskere har produceret en rekord-rystende undervandslyd med en intensitet, der formørker en raketopsendelse. Intensiteten svarede til at dirigere en hel bys elektriske strøm på en enkelt kvadratmeter, resulterer i lydtryk over 270 decibel. Holdet, som omfattede forskere fra Department of Energy's SLAC National Accelerator Laboratory, offentliggjorde deres resultater den 10. april i Fysisk gennemgangsvæske .

Ved at bruge Linac Coherent Light Source (LCLS), SLAC's røntgenlaser, forskerne sprængte små vandstråler med korte impulser af kraftige røntgenstråler. De lærte, at da røntgenlaseren ramte strålen, det fordampede vandet omkring sig og frembragte en chokbølge. Da denne chokbølge rejste gennem jetflyet, det skabte kopier af sig selv, som dannede et "chokbølgetog", der vekslede mellem høj- og lavtryk. Når intensiteten af ​​undervandslyd krydser en vis tærskel, vandet går i stykker til små dampfyldte bobler, der straks falder sammen. Trykket skabt af chokbølgerne var lige under dette bristepunkt, tyder på, at det var på grænsen af, hvor høj lyd kan komme under vandet.

En bedre forståelse af disse tog er afgørende for at skabe nye teknikker, der afværger skader i miniatureprøver, der er suspenderet i vandstråler for at tillade deres atomare skala struktur at blive målt. Dette kunne fremme forskning inden for områder som biologi og materialevidenskab, fører til mere effektive lægemidler og mere effektive materialer.

Holdet blev ledet af Gabriel Blaj, en stabsforsker ved SLAC og Stanford University, og Claudiu Stan, ved Rutgers University Newark. Det omfattede også forskere fra Stanford PULSE Institute og Paul Scherrer Institute i Schweiz. LCLS er en DOE Office of Science brugerfacilitet. Dette arbejde blev støttet af Department of Energy's Office of Science and Chemical Sciences, Afdelingen Geovidenskab og Biovidenskab.