Метаматериалы – это особый класс материалов для аддитивной печати, главная особенность которых состоит в способности менять свойства в соответствии с изменениями окружающей среды. Они идеально подходили для изготовления голограмм. Но наука шагнула дальше.

Задействование магнитного поля

Не так давно группа разработчиков под руководством исследователей инженерной школы USC Viterbi Engineering создала новые 3D-печатные акустические метаматериалы. Их можно включать и выключать в дистанционном режиме, используя для этого магнитное поле.

Управляя магнитным полем, можно контролировать звук и вибрацию. Это стало возможным в фиксированной геометрии, то есть материал не меняет физических свойств (размер, текстура, цвет).

Команда исследователей, которые изобрели новые метаматериалы, состояла из: профессора Киминга Вана, аспиранта У. С. Витерби Кун-Хао Ю, профессора Университета Миссури Гуоляна Хуана и профессора Массачусетского технологического института Николаса Х. Фанга. Продукт может активно использоваться в 3D-печати. Главная его особенность – возможность блокировки механических вибраций и звуковых волн.

Переключение свойств

Что даст изобретение нового метаматериала? Появление подобного изделия открывает новые возможности в печати шумоизоляционных предметов, звуко-маскирующих объектов. При этом управлять подавлением звуковых волн можно дистанционно, посредством магнитного поля.

Традиционные технические материалы могут защищать или от акустики, или от вибраций, но совсем немногие из них могут переключаться между этими двумя свойствами. Метаматериалы же могут манипулировать волновыми явлениями, в том числе воздействием света, звука. В своей структуре инновационные материалы содержат частицы железа, поэтому акустические или механические волны вступают в контакт с 3D-метаматериалом. В результате материал способен блокировать определенные частоты звуковых волн и механических колебаний.

Как можно воздействовать на материалы посредством магнитного поля? Переключая положение модуля в режим «плюс-плюс», метаматериал передает звук. «Плюс-минус» дает блокировку звуковых волн, а переключение на «минус-минус» блокирует вибрацию.

Источник

Другие интересные новости