科技日报讯 美国能源部（DOE）劳伦斯伯克利国家实验室科学家新开宣布一种在空中制作“声波瓶”的技能，能让声波途径按预订曲线曲折。这一技能存在广泛的使用远景，包含超声波成像与医治、声学隐形、悬浮与粒子操控等。相关论文宣布在最近的《天然通讯》杂志上。

  声波跟光波相似，都是沿一条直线传达，但其途径会因为反射、衍射或折射而曲折。超声医学成像、资料查验测验是利用了这一原理。比方超资料便是一种能让声波、光波曲折的人工纳米结构，但这些资料自身的性质约束了它们的使用，尤其在生物学方面。“咱们想不靠人工介质也能曲折声波场。”劳伦斯伯克利实验室资料科学分部主管张祥（音译）说，“咱们的瓶子束技能能规划并组成声波瓶，引导声波按规划的曲线经过齐性空间，而无需介质资料或其他任何人工规划资料。”

  据物理学家组织网8月4日报导，研讨小组发明的“声波瓶”有着三维曲线外壳，由高声压壁包围着内部零压区，瓶子状的声波会集为一束，沿着外壳曲线厘米的扬声器阵列发生，频率为10千赫。

  “咱们的声波瓶束技能能直接用于现在的声学体系，为操控声学能量按需活动供给了新的自在度。”论文榜首作者张鹏（音译）说。因为“声波瓶”的高压壁施加了一个拉力，声波不能从瓶内零压区经过，由此可作为一种声学捕获器。并且瓶束不受内部任何妨碍影响，当其传达途径被妨碍物挡住时，还能自行康复。研讨人员用一根钢棒验证了这一点。

  论文合著者李同仓（音译）说，“声波瓶”束拓荒了广泛的新用处，比方挨近藏在妨碍物后边的方针、声学成像、可经过不均匀前言的医治超声波等。它还可用作一种隐身设备，改动声波途径，绕过方针后康复原状，让声呐体系无法发现方针。

  此外，“声波瓶”束还能用于声驻波三维打印和声悬浮。论文合著者朱杰（音译）说：“咱们的声波瓶束能带来更安稳、实在的三维图画，声波束沿曲线途径衍射时，其运动更自在。并且与其他声悬浮技能比较，咱们还能悬浮更大的三维物体。”

  论文合著者、研讨小组成员杨隋（音译）指出，捕获比半波长更大物体的才能，可让“声学瓶”束成为资料研讨中一种更重要的新东西。“这种巨型声波圈套有望带来化学、资料学、生物科学等各方面的新技能和设备，比方造一个三维瓶状的声波圈套，把它作为微型化学反应器，操控生物运输设备等。” （常丽君）

  左图 从声源宣布后，声能构成一种三维“声波瓶”，瓶壁为高声压壁，内部是零压区。瓶底压力场能自行曲折绕过三维妨碍物。