Una configuración experimental mide la proyección de sonido acústico en líquidos a partir de una hoja de nanotubos de carbono.
(PhysOrg.com) - Los investigadores de UT Dallas han descubierto que las láminas de nanotubos de carbono funcionan bien como generadores de sonido submarino y altavoces con cancelación de ruido. dos características muy deseables para el sonar submarino y las capacidades de sigilo. El estudio, que fue publicado en la revista de la American Chemical Society Nano letras , revela que los hablantes de nanociencia funcionan tan bien bajo el agua como en tierra, y que algún día podrían reemplazar las tradicionales matrices de sonares submarinos.
Los investigadores habían demostrado previamente que las láminas de nanotubos de carbono pueden producir una pared de sonido en el aire, sin moverse de un lado a otro como los altavoces tradicionales. El último estudio del Instituto Alan G. MacDiarmid NanoTech de UT Dallas, revela que los hablantes de nanociencia funcionan tan bien bajo el agua como en tierra, y que algún día podrían reemplazar las tradicionales matrices de sonares submarinos.
El estudio fue publicado en la revista de la American Chemical Society. Nano Letras.
El sonar funciona generando sonido a partir de un altavoz subacuático y recolectando las ondas sonoras que se reflejan en el subwoofer. Los operadores de sonda pueden determinar el tamaño de un objeto, ubicación y velocidad con datos de sonda. Pero, las delicadas matrices de sonar son caras, se suman al peso de un barco, y no hacen nada para reducir los sonidos de la hélice de un submarino y otros ruidos mientras navega por los mares.
A diferencia del alcohol u otros líquidos, el agua tiene un efecto interesante sobre los nanotubos de carbono. Los diminutos tubos repelen el agua ligeramente y forman una capa de aire a lo largo de su perímetro. Una vez energizado, el delgado, láminas ligeras de nanotubos calientan y enfrían increíblemente rápido, produciendo una onda de presión en el aire alrededor del nanotubo que nuestros oídos y otros dispositivos perciben como sonido.
Delgada, hojas casi transparentes de nanotubos de paredes múltiples (MWNT) están conectadas a una fuente eléctrica, que calienta rápidamente los nanotubos provocando una onda de presión en el aire circundante para producir sonido.
Dirigido por el Dr. Ali Aliev, un científico investigador en el Instituto NanoTech, el equipo descubrió que los nanotubos son excelentes para producir ondas sonoras de baja frecuencia, que son ideales para sondear las profundidades del océano con un sonar. El equipo también confirmó estudios previos que señalan la capacidad de los altavoces de nanociencia para cancelar el ruido cuando se sintonizan en la frecuencia correcta, digamos, el estruendo de un submarino.
“Las láminas de nanotubos se pueden desplegar fácilmente en superficies curvas, como el casco de un submarino, —Dijo Aliev. "Son muy ligeros, unas 20 micras de espesor, y son 99 por ciento porosos. Se pueden construir capas de láminas de nanotubos, cada uno con una función diferente, para aplicaciones de proyector de sonar o para el control de las pérdidas de la capa límite para vehículos marinos. Sentido, calentar periódicamente la piel de un submarino, o incluso de un avión, calienta la fina bolsa de aire alrededor del vehículo y reduce la fricción y la turbulencia. O, Estos generadores de sonido submarinos podrían cancelar la señal de la sonda enviada por otro submarino, dejando al submarino amistoso sin ser detectado ".
