科学家阐释鼠海豚如何聚焦声呐束
时间:2017-12-07

  科学家解释如何鼠海豚重点声纳梁 - 新闻 - 科学网

  海豚的头部有一个声学控制组合,可以将定向声纳波束集中在猎物上,头骨中的骨骼,气体和组织就像一个可以破坏通常的物理规律的超常材料,这些海洋哺乳动物可以将非将方向性的声波转换成窄的声音脉冲。

  像海豚一样,海豚使用回声定位在水下30米处检测猎物。要做到这一点,他们会在脸部前方放置一个高频率的点击声音来控制声纳波束的方向,而不用移动头部。当他们接近目标时,他们也扩大了梁,并帮助捕捉试图逃脱的鱼。

  但是,海豚如何聚焦声纳波束是一个谜,特别是因为他们产生的结构被称为声音嘴唇的嘴唇比它发出的咔嗒声的波长小。这应该导致波形没有具体传播。原来,在它的头前,一个叫Erlong的大胖子似乎很重要,但是它所扮演的确切角色并不清楚。

  为此,中外的国际合作小组对一只江豚进行了计算机断层扫描(CT)扫描,以测量其头部不同组织的声学特性。他们的研究即将在“应用物理评论”上发表。研究人员还收集了大鼠海豚声音的现场录音,并建立了数学模型来模拟大鼠海豚如何发射和控制声束。

  试验这种动物是很难的。厦门大学海洋与地球科学教授张瑜说,CT和计算机模拟可以帮助我们了解海豚头部的情况,结果显示,关键在于鼻子,头骨和气球在一起工作,声波向一个方向传播,海豚头部的每一部分以不同的方式反射,折射和散射声音,使声音以不同的速度通过它们。

  海豚可以用来压缩面部毛发来传播声波。这可以让鱼在看到鱼的同时进行钓鱼。它也可以帮助人们制造具有这些相似性质的原子结构的超材料。 (冯伟伟)

  “中国科学”(2017年11月20日第二版)