Une équipe de chercheurs de l'université Yonsei en Corée et de l'université Hokkaido au Japon, a développé un dispositif en métamatériau qui permet un transfert du son bien meilleur que la normale entre l'eau et l'air. Dans leur article publié en Lettres d'examen physique , les chercheurs décrivent leur appareil, comment cela fonctionne et les moyens de l'améliorer.

Normalement, il est presque impossible d'entendre le son sous-marin de l'air au-dessus de la même chose est vrai à l'envers. Ceci est dû à l'impédance acoustique formant un mur du son. Les ondes sonores rebondissent sur la barrière, les empêchant de s'échapper. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont appliqué un dispositif de métamatériau (une métasurface) à la barrière qui sert essentiellement de tunnel entre l'eau et l'air, laissant passer plus d'ondes sonores.

Le dispositif en métamatériau que l'équipe a construit se compose d'une coque extérieure cylindrique en métal qui ressemble beaucoup à une jante de pneu de voiture. Il a une membrane segmentée en caoutchouc en son centre avec un poids pour le maintenir tendu. L'appareil flotte sur l'eau. Une personne qui la survole dans les airs peut entendre des sons venant de sous la surface qui ne sont normalement pas audibles.

Normalement, seulement 0,1 ou 0,2 pour cent des ondes sonores peuvent traverser le pare-eau/air, mais en testant leur nouvel appareil, les chercheurs ont découvert qu'il augmentait la transmission du son dans la mesure où jusqu'à 30 pour cent des ondes passaient.

L'appareil pourrait théoriquement être utilisé pour faciliter les communications humaines entre les personnes dans l'eau et celles au-dessus de la surface, ou pour écouter les créatures marines s'agiter en dessous, mais il présente deux inconvénients majeurs qui limiteront probablement son utilisation. La première est qu'il ne peut traverser que les ondes sonores qui viennent directement en dessous de lui - les ondes diagonales sont toujours rebondies. Le deuxième problème est qu'il ne fonctionne que pour une certaine plage de fréquences limitée, d'environ 600 à 800 Hz. Potentiellement, les deux problèmes pourraient être résolus en construisant des réseaux d'appareils individuels qui pourraient passer différentes fréquences et suffisamment d'entre eux pour couvrir une grande surface.

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