Mantello invisibile: la piramide 'magica' che blocca il suono

mantello acustico

Un mantello acustico tridimensionale. È quello costituito da qualche strato di plastica forata che gli ingegneri della Duke University hanno dimostrato di poter realizzare. Il nuovo dispositivo reindirizza le onde sonore fino a dare l'effetto desiderato.

Il dispositivo di occultamento acustico funziona in tutte le tre dimensioni. Non importa da quale direzione provenga il suono o dove si trovi l'osservatore. E rappresenta un potenziale per le applicazioni future, quali l'architettonica acustica, ad esempio. "Il particolare espediente che stiamo eseguendo nasconde un oggetto dalle onde sonore", spiega Steven Cummer, professore di ingegneria elettrica e informatica presso la Duke University. "Inserendo questo mantello intorno ad un oggetto, le onde sonore si comportano come se non ci fosse nulla di più di una superficie piatta sul proprio cammino".

Per raggiungere questo nuovo scopo, Cummer e i suoi colleghi si sono rivolti al campo di sviluppo dei metamateriali, ovvero la combinazione di materiali naturali che, nella ripetizione dei modelli, ottengono proprietà innaturali. Nel caso del nuovo mantello acustico, i materiali che manipolano il comportamento delle onde sonore sono semplicemente di plastica e aria. Una volta costruito, il dispositivo si presenta come una serie di diversi piatti di plastica con un motivo ripetuto di fori. Impilati uno sopra l'altro, formano una sorta di piramide.

Per dare l'illusione della sua assenza, il mantello deve modificare la traiettoria delle onde. E, poiché il suono non raggiunge la superficie sottostante, si percorre una distanza più breve e la sua velocità deve essere rallentata per compensazione. "La struttura che abbiamo costruito potrebbe sembrare molto semplice", commenta Cummer. "Ma vi assicuro che è molto più difficile e interessante di quanto sembri".

Per testare il dispositivo di occultamento, i ricercatori hanno coperto una piccola sfera con il mantello ed eseguito brevi esplosioni di suono provenienti da varie angolazioni. Utilizzando un microfono, hanno mappato il modo in cui le onde hanno risposto e prodotto il video del loro viaggio attraverso l'aria. Cummer ed il suo team hanno poi confrontato i video dei suoni creati sia con una superficie piatta senza ostacoli che mediante il blocco da parte di una sfera. I risultati mostrano chiaramente che il dispositivo di occultamento fa apparire le onde sonore come fossero riflesse su una superficie vuota.