Fabricado el primer dispositivo experimental 3D de 'invisibilidad' acústica

Investigadores de la Universidad Politécnica de Valencia y la Universidad de Valencia, en España, han realizado el diseño, fabricación y demostración experimental del primer manto de “invisibilidad acústica” tridimensional a nivel mundial. El trabajo de estos investigadores valencianos aparece publicado en Science –ha sido elegido como uno de los Editors’ Choice- y fue portada de la revista Physical Review Letters.

Los responsables de este estudio pertenecen a la Unidad de Materiales y Dispositivos Optoelectrónicos (UMDO) del Instituto de Ciencia de Materiales de la UV (ICMUV), donde se ha diseñado el manto de invisibilidad, y al Grupo de Fenómenos Ondulatorios (GFO) de la UPV, en cuyos laboratorios se ha desarrollado el prototipo experimental y efectuado las mediciones correspondientes.

“Hasta ahora la investigación en este campo se había centrado en sistemas de dos dimensiones y esta es la primera vez que se hace en tres; de esta forma se sientan las bases para, en un futuro, poder aplicar estos resultados científicos a casos prácticos e intentar ocultar acústicamente objetos reales”, apunta José Sánchez-Dehesa, investigador del Grupo de Fenómenos Ondulatorios de la UPV.

La capa de invisibilidad acústica se diseñó en la Unidad de Materiales y Dispositivos Optoelectrónicos-ICMUV partiendo de 60 anillos de material plástico que rodean al objeto encubierto –una esfera de plástico de cuatro centímetros de radio–, usando herramientas de cálculo propias. Al llegar las ondas sonoras, éstas lo atraviesan como si no existiera, gracias a las propiedades del manto acústico. “La posición de los anillos que permiten cancelar el sonido dispersado por la esfera se ha obtenido utilizando técnicas de optimización basadas en algoritmos genéticos”, añade el investigador Lorenzo Sanchis (ICMUV).

Para validar las prestaciones del manto de invisibilidad acústica, los investigadores del grupo GFO-UPV fabricaron varios prototipos y realizaron diferentes pruebas en la cámara anecoica ubicada en el Centro de Tecnologías Físicas de la UPV. “En estas pruebas medimos el campo acústico en tres planos perpendiculares cercanos a la esfera con el manto para compararlo con las medidas tomadas en el espacio libre, y comprobamos que las diferencias entre ambos casos eran mínimas, lo que implicaba que la esfera había desaparecido”, comenta el investigador Victor Manuel García-Chocano (GFO-UPV).

En opinión de Sánchez-Dehesa, se trata de un paso “muy prometedor” para conseguir el objetivo de la invisibilidad acústica total, "donde sonidos con cualquier frecuencia y dirección serían cancelados". El equipo de trabajo centra ahora sus esfuerzos en extender sus resultados a la invisibilidad acústica de objetos en el agua. Por otro lado, también están estudiando la aplicación de estos conceptos en la lucha contra la contaminación acústica y en el campo de la imagen médica (ecografía).

El estudio ha sido financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad, a través de proyectos de ambos grupos subvencionados por el Programa Nacional TEC, el Programa CONSOLIDER y la U.S. Office of Naval Research. (Fuente: UPV)