Постигнат е рекорд за възможно най-интензивен звук под вода, съобщава PhysOrg. Група физици от американската Национална ускорителна лаборатория SLAC към Министерството на енергетиката на САЩ са използвали импулси на мощен лазер и са създали звукова вълна във вода с възможно най-голяма интензивност, която засенчва тази на ракета.
Интензивността ѝ е еквивалентна на насочване на електрическата енергия на цял град към един квадратен метър, което води до интензивност на звука от 270 децибела. Звукът представлява механични колебания, причинени от преминаването през средата на еластични вълни с определена честота.
Екипът е ръководен от Гебриел Блай, научен сътрудник в SLAC и Станфордския университет и Клаудиу Стан от Университета Rutgers в Нюарк. Той включва също изследователи от Станфордския института PULSE и Института Пол Шерер в Швейцария.
За целта физиците разбили микроскопични (14–30 µm в диаметър) водни струйки с къси импулси на мощни рентгенови лъчи с помощта на Linac Coherent Light Source (LCLS), рентгенов лазер на SLAC. Всеки такъв импулс предизвиква мигновено изпаряване на малък обем вода и създава ударна вълна. Преминавайки през струята тази ударната вълна създава свои копия, отразявайки от границата на водната струя и като се наслагва върху себе си, се усилва.
Когато интензивността на подводния звук премине прага от 270 dB за водна среда, водата се разпада на малки, изпълнени с пари мехурчета, които веднага колапсират. Налягането, създадено от ударните вълни, е точно под границата, която се предполагаше, че е пределът колко силен звук може да се постигне под вода.
Разбирането на тези процеси е от съществено значение за създаването на нови техники, които предпазват от повреди миниатюрни проби във водни струи, за да се позволи измерването на тяхната атомна структура. Така може да се ускорят научните изследвания в области като биологията и науката за материалите. А това пък ще доведе до по-ефективни лекарства и материали.
Статия за постижението е публикувана в списание Physical Review Fluids.
