Ученые представили два подхода к созданию метаструктур, которые могут направлять морские волны так, чтобы они обходили расположенные за ними объекты.
Разрабатывая современные «плащи-невидимки», чтобы скрыть объекты от обнаружения, ученые часто используют методы, позволяющие экранировать их от электромагнитных волн, в том числе от видимого света. Для этого разрабатываются специальные метаматериалы, обладающие уникальной структурой и, как следствие, необычными свойствами, например, отрицательным коэффициентом преломления. Это позволяет электромагнитным волнам огибать небольшой предмет, расположенный за метаматериалом.
«Плащи» с более крупной структурой потенциально способны защищать и более значительные объекты — от более масштабных волн, включая акустические и сейсмические. Продолжаются работы и над структурой, подходящей для перенаправления обыкновенных морских волн. В свежем номере журнала Physical Review Letters опубликованы сразу две статьи, посвященные таким «гидродинамическим плащам-невидимкам».
Авторы первой публикации, китайские ученые из Пекинского и Сямэньского университетов, масштабировали одно из решений, прежде найденных для электромагнитных волн. Они использовали пару узких рельсов, установленных вдоль направления распространения волны и постепенно повышающихся к середине рельеф дна, благодаря чему в центральном участке волны исчезают полностью.
Альтернативный метод разработки подобного «плаща-невидимки» продемонстрировали физики Сеульского национального университета. Они сконструировали кольцо из 523 вертикально установленных цилиндров, которые отклоняют водяные волны и позволяют скрытому в центре предмету совершенно не испытывать сопротивления от набегающих волн. В будущем подобные системы помогут замедлить разрушение береговой инфраструктуры, снизить затраты энергии на движение судов.