UK team sounds off with metamaterial bricks / Un gruppo britannico modifica il suono con mattoni metamateriali

UK team sounds off with metamaterial bricks /

Un gruppo  britannico modifica il suono con mattoni metamateriali

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

(Credit: Interact Lab, University of Sussex)

Researchers from the Universities of Sussex and Bristol have developed a new metamaterial capable of bending, shaping and focusing acoustic waves.
Metamaterials have long been employed in the manipulation of light, where spatial light modulators (SLMs) alter the amplitude and phase of beams. Until now, the acoustic equivalent of an SLM has not existed. The new study, published in the journal Nature Communications, shows that similar levels of acoustic control are possible.
The team created a layer of metamaterials using 16 varieties of small 3D printed bricks that each manipulate sound in a different way. Depending on how the layer of bricks is configured, incoming sound waves can be transformed into an acoustic field of any shape.
“Our metamaterial bricks can be 3D printed and then assembled together to form any sound field you can imagine,” said project lead Dr Gianluca Memoli, from Sussex University’s Interact Lab.
“We also showed how this can be achieved with only a small number of different bricks. You can think of a box of our metamaterial bricks as a do-it-yourself acoustics kit.”

According to the team, the technology has a wide range of applications, including loudspeaker design, ultrasound imaging and therapy, acoustic levitation and ultra-haptics. Another potential use would be to focus high-intensity ultrasound to destroy tumors deep within the body.
“In the future, I think there will be many exciting applications of this technology,” said Bruce Drinkwater, Professor of Ultrasonics at Bristol’s Department of Mechanical Engineering.
“We are now working on making the metamaterial layers dynamically reconfigurable. This will mean we can make cheap imaging systems which could be used either for medical diagnostics or crack detection.”

ITALIANO

I ricercatori delle Università di Sussex e di Bristol hanno sviluppato  nuovi metamateriali in grado di piegare, modellare e focalizzare onde acustiche.
I metamateriali sono da tempo impiegati nella manipolazione della luce, dove i modulatori di luce spaziale (SLM) alterano l'ampiezza e la fase delle travi. Finora l'equivalente acustico di un SLM non è esistito. Il nuovo studio, pubblicato nella rivista Nature Communications, mostra che sono possibili livelli simili di controllo acustico.
Il gruppo ha creato uno strato di metamateriali che utilizzano 16 varietà di piccoli mattoni stampati in 3D che manipolano in modo diverso il suono. A seconda di come viene configurato lo strato di mattoni, le onde sonore in ingresso possono essere trasformate in un campo acustico di qualsiasi forma.
"I nostri mattoni metamateriali possono essere  stampati in 3D e poi assemblati insieme per formare qualsiasi campo sonoro che si possa immaginare", ha detto il progetto il Dr. Gianluca Memoli, dal laboratorio interattivo dell'Università di Sussex.
"Abbiamo anche dimostrato come questo possa essere raggiunto con solo un piccolo numero di mattoni diversi. Puoi pensare a una scatola dei nostri mattoni metamateriali come a un kit di acustica fai da te ".
Secondo il gruppo, la tecnologia ha una vasta gamma di applicazioni, tra cui la progettazione degli altoparlanti, l'ultrasuoni e la terapia, la levitazione acustica e l'ultra-tattile. Un altro potenziale uso sarebbe quello di concentrare l'ultrasuono ad alta intensità per distruggere tumori profondamente all'interno del corpo.
"In futuro, penso che ci saranno molte applicazioni emozionanti di questa tecnologia", ha dichiarato Bruce Drinkwater, professore di ultrasonica presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica di Bristol.
"Stiamo ora lavorando per rendere lo strato metamaterialico riconfigurabile dinamicamente. Ciò significa che possiamo realizzare sistemi di analisi delle imagini a basso costo che potrebbero essere utilizzati sia per la diagnosi medica o per la rilevazione di cedimenti strutturali".

Da:

https://www.theengineer.co.uk/uk-team-sounds-off-with-metamaterial-bricks/