El encubrimiento es una de las tecnologías más llamativas en las películas de ciencia ficción. En dos películas de Marvel de 2018, Pantera negra y Vengadores:guerra infinita , el país de la ficción Wakanda, una nación africana tecnológicamente avanzada, está protegido del mundo exterior mediante el metal vibranium.

Sin embargo, en el mundo real, si quieres esconder algo, necesitas engañar no solo a los ojos, pero también las orejas, especialmente en el entorno submarino. Recientemente, un equipo de investigación dirigido por el profesor YANG Jun del Instituto de Acústica (IOA) de la Academia de Ciencias de China diseñó y fabricó una capa de alfombra acústica subacuática en 3D (UACC) utilizando acústica de transformación. La investigación se publicó en línea en Letras de física aplicada el 1 de junio.

Como un escudo la capa de alfombra es una capa de material que puede reflejar las ondas como si se reflejaran en una superficie plana. Por eso, el objetivo encubierto se vuelve indetectable para los instrumentos de detección subacuáticos como el sonar. Usando acústica de transformación, el equipo de investigación terminó por primera vez la capa de alfombra acústica submarina 2-D con metamaterial el año pasado ( Informes científicos , 6 de abril, 2017). Sin embargo, esta estructura funciona solo en dos dimensiones, y se vuelve inmediatamente detectable cuando se introduce una tercera dimensión.

Para resolver este problema, YANG Jun y su equipo de IOA combinaron la acústica de transformación con un factor de escala razonable, resolvió los parámetros, y rediseñó la celda unitaria de la capa 2-D. Diseñaron la capa de alfombra acústica submarina en 3-D y luego propusieron un método de fabricación y ensamblaje para fabricarla. La capa 3-D puede ocultar un objeto de arriba a abajo y hacer frente a situaciones complejas, como la detección acústica en todas las direcciones.

La capa de alfombra acústica subacuática 3-D es una pirámide que comprende ocho pirámides triangulares; cada pirámide triangular se compone de 92 tiras de acero usando una celosía rectangular, similar a una galleta de barquillo. Más vívidamente, quitando el núcleo de una gran pirámide sólida, es posible esconder algo de forma segura en el espacio hueco que queda.

"Para hacer una capa de alfombra acústica bajo el agua en 3-D, los investigadores necesitaban construir la estructura con un período 2-D, examinar la influencia de la resonancia de la celda unitaria, examinar el efecto de camuflaje en la cresta de la muestra, y otros problemas. Además, la fabricación y montaje del dispositivo 3-D requirió un diseño más elaborado. La extensión de la UACC de 2-D a 3-D representa un progreso importante en la física aplicada, "dijo YANG.

En pruebas experimentales, un pulso gaussiano corto propagado hacia el objetivo cubierto con la capa de alfombra, y las olas retrocedieron hacia su origen. El objeto envuelto imitó con éxito la superficie reflectante y fue indetectable por la tecnología de detección de sonido. Mientras tanto, los campos de presión acústica medidos desde la vista vertical demostraron la efectividad de la estructura 3-D diseñada en todas las direcciones.

"Como paso siguiente, Intentaremos hacer que la capa de alfombra acústica subacuática 3-D sea más pequeña y liviana, "dijo YANG.