Après avoir projeté de minuscules jets d'eau avec un laser à rayons X, les chercheurs ont observé des trains d'ondes de choc se déplaçant à gauche et à droite qui s'éloignaient des régions remplies de microbulles. Crédit :Claudiu Stan/Université Rutgers de Newark
Une équipe de chercheurs a produit un son sous-marin record avec une intensité qui éclipse celle d'un lancement de fusée. L'intensité équivalait à diriger l'énergie électrique d'une ville entière sur un seul mètre carré, résultant en des pressions acoustiques supérieures à 270 décibels. L'équipe, qui comprenait des chercheurs du SLAC National Accelerator Laboratory du ministère de l'Énergie, ont publié leurs conclusions le 10 avril dans Liquides d'examen physique .
Utilisation de la source de lumière cohérente Linac (LCLS), Le laser à rayons X du SLAC, les chercheurs ont fait exploser de minuscules jets d'eau avec de courtes impulsions de rayons X puissants. Ils ont appris que lorsque le laser à rayons X a frappé le jet, il vaporisa l'eau qui l'entourait et produisit une onde de choc. Alors que cette onde de choc traversait le jet, il a créé des copies de lui-même, qui a formé un « train d'ondes de choc » qui alternait entre hautes et basses pressions. Une fois que l'intensité du son sous-marin dépasse un certain seuil, l'eau se brise en petites bulles remplies de vapeur qui s'effondrent immédiatement. La pression créée par les ondes de choc était juste en dessous de ce point de rupture, suggérant que c'était à la limite de la façon dont le son fort peut être sous l'eau.
Une meilleure compréhension de ces trains est essentielle pour créer de nouvelles techniques qui préviennent les dommages dans des échantillons miniatures qui sont suspendus dans des jets d'eau pour permettre de mesurer leur structure à l'échelle atomique. Cela pourrait faire avancer la recherche dans des domaines tels que la biologie et la science des matériaux, conduisant à des médicaments plus efficaces et des matériaux plus efficaces.
L'équipe était dirigée par Gabriel Blaj, un scientifique du SLAC et de l'Université de Stanford, et Claudiu Stan, à l'Université Rutgers de Newark. Il comprenait également des chercheurs du Stanford PULSE Institute et de l'Institut Paul Scherrer en Suisse. LCLS est une installation utilisateur du DOE Office of Science. Ce travail a été soutenu par le Bureau des sciences et des sciences chimiques du ministère de l'Énergie, Division des géosciences et des biosciences.
