Nanotech-højttalere holder løfte til ekkolodsbrug

(PhysOrg.com) - UT Dallas forskere har fundet ud af, at carbon nanorør-plader fungerer godt som undervandslydgeneratorer og støjreducerende højttalere, to yderst ønskværdige egenskaber for ubåds sonar- og stealth-egenskaber. Studiet, som blev offentliggjort i American Chemical Societys tidsskrift Nano bogstaver , afslører, at nanovidenskabelige højttalere klarer sig lige så godt under vandet, som de gør på land, og at de en dag kunne erstatte traditionelle ubåds sonararrays.

Forskere havde tidligere vist, at plader af kulstof nanorør kan producere en væg af lyd i luft, uden at bevæge sig frem og tilbage som traditionelle højttalere. Den seneste undersøgelse fra UT Dallas Alan G. MacDiarmid NanoTech Institute, afslører, at nanovidenskabelige højttalere klarer sig lige så godt under vandet, som de gør på land, og at de en dag kunne erstatte traditionelle ubåds sonararrays.

Undersøgelsen blev offentliggjort i American Chemical Societys tidsskrift Nano bogstaver.

Ekkolod fungerer ved at generere lyd fra en undervandshøjttaler og opsamle de lydbølger, der reflekteres tilbage til sub-en. Ekkolodsoperatører kan bestemme et objekts størrelse, placering og hastighed med ekkolodsdata. Men, de sarte sonararrays er dyre, de øger en båds vægt, og de gør intet for at reducere en ubåds propellyde og andre støj, når den navigerer i havene.

I modsætning til alkohol eller andre væsker, vand har en interessant effekt på kulstof nanorør. De små rør afviser vand lidt og danner et luftlag langs deres omkreds. Når de er blevet energisk, den tynde, lette plader af nanorør opvarmer og afkøles utroligt hurtigt, producerer en trykbølge i luften omkring nanorøret, som vores ører og andre enheder opfatter som lyd.

Anført af Dr. Ali Aliev, en forsker ved NanoTech Institute, holdet opdagede, at nanorør udmærker sig ved at producere lavfrekvente lydbølger, som er ideelle til at sondere havets dybder med sonar. Holdet bekræftede også tidligere undersøgelser, der bemærkede nanovidenskabelige højttaleres evne til at annullere støj, når de er indstillet til den korrekte frekvens - siger, rumlen fra en ubåd.

"Nanorørplader kan nemt placeres på buede overflader, som skroget af en ubåd, " sagde Aliev. "De er meget lette, omkring 20 mikron tyk, og de er 99 procent porøse. Der kan bygges lag af nanorørplader, hver med sin egen funktion, til ekkolodsprojektorapplikationer eller til kontrol af grænselagets tab for marinekøretøjer. Betyder, periodisk opvarmning af huden på en undervogn – eller endda et fly – opvarmer den tynde luftlomme omkring køretøjet og reducerer friktion og turbulens. Eller, disse undervandslydgeneratorer kunne annullere ekkolodssignalet, der udsendes af en anden underbåd, efterlader den venlige under uopdaget."