Un supermaterial que se dobla, da forma y enfoca las ondas sonoras que la atraviesan ha sido inventado por científicos.

La creación traspasa los límites de los metamateriales:una nueva clase de superficies finamente diseñadas que realizan tareas que desafían la naturaleza.

Estos materiales ya han mostrado resultados notables con la manipulación de la luz, permitir a los científicos crear una versión de la vida real de la capa de invisibilidad de Harry Potter, por ejemplo.

Pero un equipo de investigación de las universidades de Sussex y Bristol ahora ha demostrado que también trabajan con ondas sonoras, que podría transformar las imágenes médicas y el audio personal.

Los campos de sonido de forma fina se utilizan en imágenes médicas y terapias, así como en una amplia gama de productos de consumo, como focos de audio y hápticos ultrasónicos. La investigación publicada hoy (fecha) en Comunicaciones de la naturaleza muestra una forma sencilla y económica de crear estas ondas de sonido con forma utilizando metamateriales acústicos.

El equipo de investigación colaborativa ensambló una capa de metamaterial a partir de muchos ladrillos pequeños que cada uno enrolla en el espacio. Los ladrillos espaciales enrollados actúan para ralentizar el sonido, lo que significa que las ondas sonoras entrantes se pueden transformar en cualquier campo de sonido requerido.

Las nuevas capas de metamateriales podrían usarse en muchas aplicaciones. Se pueden usar versiones grandes para dirigir o enfocar el sonido a una ubicación particular y formar un punto de acceso de audio. Se podrían usar versiones mucho más pequeñas para enfocar el ultrasonido de alta intensidad para destruir tumores en las profundidades del cuerpo. Aquí, una capa de metamaterial podría hacerse a medida para adaptarse al cuerpo de un paciente y ajustarse para enfocar las ondas de ultrasonido donde más se necesitan. En ambos casos, la capa podría adaptarse a la tecnología de altavoces existente y fabricarse de forma rápida y económica.

Dr. Gianluca Memoli, del Interact Lab de la Universidad de Sussex que dirigió el estudio, dijo:"Nuestros ladrillos de metamaterial pueden imprimirse en 3D y luego ensamblarse para formar cualquier campo de sonido que puedas imaginar. También mostramos cómo esto se puede lograr con solo una pequeña cantidad de ladrillos diferentes. Puedes pensar en una caja de nuestros ladrillos de metamaterial como un kit de acústica de bricolaje.

Profesor Sriram Subramanian, Jefe del Laboratorio Interact de la Universidad de Sussex, agregó:"Queremos crear dispositivos acústicos que manipulen el sonido con la misma facilidad y flexibilidad con la que las pantallas LCD y los proyectores lo hacen con la luz. Nuestra investigación abre la puerta a nuevos dispositivos acústicos que combinan difracción, dispersión y refracción, y permite el desarrollo futuro de moduladores de sonido espaciales totalmente digitales, que se puede controlar en tiempo real con recursos mínimos ".

Bruce Drinkwater, Profesor de Ultrasonidos en la Universidad de Bristol, explicó:"En el futuro, creo que habrá muchas aplicaciones interesantes de esta tecnología. Ahora estamos trabajando para hacer que las capas de metamateriales sean dinámicamente reconfigurables. Esto significará que podremos fabricar sistemas de imágenes baratos que podrían usarse para diagnósticos médicos o detección de grietas . "