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Los investigadores crean un dispositivo de ocultación que podría hacer que los objetos submarinos sean indetectables


Un equipo de investigadores de la Universidad de Penn State ha logrado crear un metamaterial que podría convertirse en una nueva forma de dispositivo de encubrimiento. Si bien no son los fanáticos de la tecnología de camuflaje Star Trek están familiarizados, sigue siendo una innovación impresionante y funcional.

En lugar de oscurecer la luz, este metamaterial único cubre los objetos submarinos al oscurecer las ondas sonoras.

Los dispositivos de camuflaje en Star Trek hacer invisibles los objetos doblando la luz; en cambio, las nuevas herramientas desvían el sonido.

El éxito del dispositivo dependía de la capacidad del equipo para crear un metamaterial: materiales compuestos sintéticos que exhiben propiedades que no se encuentran típicamente en materiales naturales. Algunos metamateriales son los pigmentos más oscuros del mundo. Otros exhiben propiedades antimagnéticas. El metamaterial único desarrollado por el equipo necesitaba lograr algo distinto de otros metamateriales.

"Estos materiales suenan como un concepto totalmente abstracto, pero las matemáticas nos muestran que estas propiedades son posibles".

El equipo de Penn State estaba dirigido por la profesora Amanda Hanford, y se propusieron diseñar un metamaterial que pudiera desviar las ondas sonoras de un objeto al oscurecer las ondas físicas a su alrededor. Efectivamente, este nuevo metamaterial sería el primero de su tipo en doblar el sonido bajo el agua en lugar de oscurecer la luz.

"Estos materiales suenan como un concepto totalmente abstracto, pero las matemáticas nos muestran que estas propiedades son posibles", dijo Hanford. "Por lo tanto, estamos trabajando para abrir las compuertas y ver qué podemos crear con estos materiales".

Para probar el material, el equipo creó una pirámide de 3 pies de altura con placas de acero perforadas. Luego pusieron esa estructura en el fondo de un tanque de investigación. El tanque contenía una fuente de hidrófono que producía ondas acústicas entre 7.000 Hz y 12.000 Hz. También había varios hidrófonos receptores en todo el tanque que monitoreaban las ondas acústicas reflejadas.

Según las observaciones del equipo, las ondas reflejadas por el metamaterial coincidían con la fase de la onda reflejada desde la superficie. La amplitud de la onda reflejada del objeto envuelto también disminuyó. Los resultados dan a los investigadores la confianza de que el metamaterial podría hacer que un objeto sea invisible para los sistemas de seguimiento submarino que dependen de ondas sonoras, como el sonar.

El equipo de ingeniería presentó recientemente su trabajo en la 175ª Reunión de la Sociedad Estadounidense de Acústica en Minneapolis, Minnesota.

Otros tipos de dispositivos de encubrimiento de Penn State

Esta no es la primera vez que Penn State crea dispositivos de camuflaje únicos. En noviembre, otro equipo de ingenieros creó agujeros a nanoescala que podían absorber la luz y convertirse en un revestimiento antirreflectante. Este equipo fue dirigido por Tak-Sing Wong, profesor asistente de ingeniería mecánica. En lugar de inspiraciones de ciencia ficción, Wong buscó ideas en la naturaleza, a saber, el insecto saltahojas y su capacidad para esconderse con éxito a plena vista.

El saltahojas usa micropartículas llamadas brocosomas para cubrir sus alas y mezclarlas con el fondo.

"Este documento es más un estudio fundamental", dijo Wong. "En el futuro, es posible que intentemos extender la estructura a longitudes de onda más largas. Si hiciéramos la estructura un poco más grande, ¿podría absorber ondas electromagnéticas más largas como las del infrarrojo medio y abrir más aplicaciones en detección y recolección de energía?"


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