{{error}}
Korisničko ime ili e-mail
Lozinka
ili
Facebook prijava


Unesite e-mail:


Razvijen hipersenzitivni podvodni mikrofon

S
30.6.2011. u 11:06
0
1
Razvijen hipersenzitivni podvodni mikrofon
0
Razvijen hipersenzitivni podvodni mikrofon
Američki naučnici su dobili zadatak da razviju mikrofon koji bi mogao raditi u ekstremnim uslovima kilometrima ispod površine okeana. Kako bi ispunili svoj cilj, okrenuli su se carstvu životinja i tu potražili inspiraciju.
Neobičan pristup se pokazao uspješnim kada je tim naučnika sa Univerziteta Stanford osmislio dizajn mikrofona koji je baziran na strukturi uha orki, kitova ubica.

Veoma osjetljivi podvodni mikrofon može snimiti niz zvukova u okeanu u rasponu od 160 decibela. Mikrofon je izuzetno precizan na svim dubinama, bez obzira na pritisak. Može detektovati frekvenciju zvuka u rasponu od 17 oktava kao i registrovati zvuk tiši od zvuka koji stvara komarac, ali i zvuk glasniji od grmljavine.

Postojeći podvodni mikrofoni, odnosno hidrofoni, imaju ograničenu osjetljivost i ne funkcionišu dobro na dubinama, gdje vlada veliki pritisak. Zbog toga je veoma teško snimiti veoma tihi zvuk.

Kako bi dizajnirali novi hidrofon, naučnici su analizirali postojeće slične uređaje koji rade pod vodom. Analizirali su i uši morskih sisara, posebno uši kitova ubica.

"Orke su milionima godina usavršavale svoj sonar. Mogu detektovati zvuk različitih frekvencija. To je upravo ono što mi želimo", rekao je naučnik Onur Kilic.

Ono što orke, ljudi i druga bića doživljavaju kao zvuk, sastoji se od malih fluktuacija u pritisku. Kada neko udari bubanj, zvuk se odbija od od bubnja i širi, što dovodi do zvučnih valova koje ljudi mogu čuti.

Mikrofon može detektovati zvuk pomoću unutrašnje membrane ili dijafragme koja vibrira pod utjecajem valova pritiska zvuka koji do nje dolazi.

Zračni pritisak na površini Zemlje je prilično konstantan, tako da pri dizajniranju mikrofona za korištenje na kopnu inženjeri ne moraju brinuti o velikim varijacijama u pritisku zraka.

S druge strane, u okeanu na svakih deset metara dubine povećanje pritiska oko vas je jednako pritisku jedne atmosfere, odnosno zračnom pritisku koji osjećamo na površini.

Najdublja tačka na planeti, Challenger Deep u Marijanskom jarku u Tihom okeanu, nalazi se na oko 11 kilometara ispod nivoa mora. na toj dubini pritisak je otprilike 1.100 puta veći od zračnog pritiska na površini Zemlje.

"Jedini način za konstruisanje senzora koji može detektovati veoma male fluktuacije u pritisku je da se se senzor napuni vodom", rekao je Kilic.

Kilic i njegove kolege su proizveli silikonski čip sa tankom membranom debljine 500 nanometara, što je 25 puta tanje od plastične folije, te probušili niz malih rupica kako bi omogućili prolazak vode. Naučnici su potom doveli optički kabal u mikrofon ispunjen vodom, s tim da je kraj kabla bio pozicioniran blizu unutrašnje površine dijafragme. Nakon toga je laser usmjeren s kraja kabla na dijafragmu. U normalnim uvjetima bi dijafragma bila providna, tako da bi lasersko svjetlo prošlo kroz nju.

No, naučnici su znali da ukoliko su su prečnici rupica kroz koje prolazi voda kroz dijafragmu blizu valnoj dužini svjetlosti lasera, rupice bi ometale prolazak svjetlosti kroz membranu.

Umjesto da propuste svjetlost, rupice je reflektuju na vrh optičkog kabla, efektivno pretvarajući dijafragmu u ogledalo iako ona još uvijek propušta vodu.

Mikrofon veličine graška bi mogao biti veoma koristan u različitim istraživanjima. Mogao bi se primjenjivati za istraživanje okeanskog dna, ali i za analizu gotovo bestežinskih čestica koje padaju u okean, a koje emituje Sunce.

Email adresa: (nije obavezno)

Tekst ispravke: