El metamaterial acústico de la Universidad del Sur de California utiliza imanes para cambiar los estados acústicos y alterar la transmisión.

Beneficios

  • Flexibles
  • Sintonizable
  • Sensible

Visa

  • Dispositivos electrónicos
  • Vigilancia

Objetivos de desarrollo sostenible de la ONU abordados

  • Objetivo 9: Innovación e infraestructura de la industria

El Desafío

Los metamateriales acústicos están diseñados para controlar, dirigir y manipular las ondas sonoras a medida que pasan por diferentes medios. Se pueden usar para amortiguar o transmitir sonido dentro de una estructura, como auriculares o submarinos. Los metamateriales acústicos tradicionales tienen geometrías complejas y están hechos de metal o plástico duro. Una vez creados, es difícil cambiar sus propiedades, lo que limita su uso.

Detalles de la innovación

Los materiales inteligentes permiten múltiples propiedades cambiantes dentro de una estructura. El metamaterial acústico inteligente se inspiró en las propiedades duales creadas por los dentículos dérmicos en la piel de tiburón. Está hecho de caucho y nanopartículas magnetosensibles. Para que las nanopartículas respondieran a la transmisión acústica, los investigadores tenían que poder bloquear o conducir activamente la entrada acústica. Utilizaron matrices de pilares de resonancia Mie (MRP) que son magnéticamente deformables. Si los pilares están más juntos, la onda acústica no puede pasar. Si los pilares están más separados, la onda acústica pasará fácilmente. Los campos magnéticos externos ayudan a doblar y desdoblar los pilares para lograr este tipo de 'cambio de estado'.

 

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Mira cómo funciona el material acústico inteligente

Modelo biologico

Los tiburones que nadan rápido tienen dentículos en la piel que tienen forma de trincheras en "V" y están alineados en la dirección del flujo de fluidos. Los dentículos de la piel pueden reducir significativamente el arrastre del flujo porque las zanjas en forma de V pueden guiar un flujo turbulento para convertirse en un flujo laminado. Los dentículos también pueden erizarse hacia arriba hasta 50 grados por encima de la horizontal. Esto les permite bloquear el flujo hacia atrás de cualquier turbulencia que surja, y luego volver a asentarse casi instantáneamente cuando se rompe la turbulencia y se reanuda el flujo principal.