Um supermaterial que se dobra, molda e focaliza as ondas sonoras que passam por ele foi inventado por cientistas.

A criação ultrapassa os limites dos metamateriais - uma nova classe de superfícies finamente projetadas que realizam tarefas que desafiam a natureza.

Esses materiais já mostraram resultados notáveis ​​com manipulação de luz, permitindo que os cientistas criem uma versão da vida real da capa da invisibilidade de Harry Potter, por exemplo.

Mas uma equipe de pesquisa das Universidades de Sussex e Bristol agora mostrou que elas também trabalham com ondas sonoras, que poderia transformar imagens médicas e áudio pessoal.

Campos sonoros de formato fino são usados ​​em terapia e imagens médicas, bem como em uma ampla gama de produtos de consumo, como refletores de áudio e hápticos ultrassônicos. A pesquisa publicada hoje (data) em Nature Communications mostra uma maneira simples e barata de criar essas ondas sonoras moldadas usando metamateriais acústicos.

A equipe de pesquisa colaborativa montou uma camada de metamaterial com muitos tijolos pequenos, cada um enrolando espaço. Os tijolos espaciais atuam para desacelerar o som, o que significa que as ondas sonoras que chegam podem ser transformadas em qualquer campo sonoro necessário.

As novas camadas de metamateriais podem ser usadas em muitas aplicações. Versões grandes podem ser usadas para direcionar ou focar o som em um local específico e formar um ponto de acesso de áudio. Versões muito menores podem ser usadas para focalizar o ultrassom de alta intensidade para destruir tumores nas profundezas do corpo. Aqui, uma camada de metamaterial pode ser feita sob medida para caber no corpo de um paciente e ajustada para enfocar as ondas de ultrassom onde são mais necessárias. Em ambos os casos, a camada pode ser adaptada à tecnologia de alto-falantes existente e ser feita de forma rápida e econômica.

Dr. Gianluca Memoli, do Interact Lab da University of Sussex que liderou o estudo, disse:"Nossos blocos de metamateriais podem ser impressos em 3D e depois montados para formar qualquer campo sonoro que você possa imaginar. Também mostramos como isso pode ser alcançado com apenas um pequeno número de blocos diferentes. Você pode pensar em uma caixa de nossos blocos de metamateriais como um kit de acústica "faça você mesmo".

Professor Sriram Subramanian, Chefe do Interact Lab da University of Sussex, acrescentou:"Queremos criar dispositivos acústicos que manipulem o som com a mesma facilidade e flexibilidade com que LCDs e projetores fazem com a luz. Nossa pesquisa abre as portas para novos dispositivos acústicos combinando difração, espalhamento e refração, e permite o desenvolvimento futuro de moduladores de som espacial totalmente digitais, que pode ser controlado em tempo real com recursos mínimos. "

Bruce Drinkwater, Professor de ultrassom na Universidade de Bristol, explicou:"No futuro, acho que haverá muitas aplicações interessantes dessa tecnologia. Agora estamos trabalhando para tornar as camadas de metamateriais dinamicamente reconfiguráveis. Isso significa que podemos fazer sistemas de imagem baratos que podem ser usados ​​para diagnósticos médicos ou detecção de rachaduras . "