Alcuni ricercatori dell’Università del Sussex nel Regno Unito hanno utilizzato speciali mattoni stampati in 3D per costruire metamateriali di formazione del suono. Questi materiali possono essere usati per creare hotspot audio o per distruggere i tumori con ultrasuoni ad alta intensità. I ricercatori hanno creato una serie di metamateriali, ciascuno composta da varie combinazioni di mattoncini stampati in 3D che possono focalizzare e reindirizzare le onde sonore.
“Vogliamo creare dispositivi acustici che manipolano audio con la stessa facilità e flessibilità che i proiettori LCDe fanno della luce”, ha detto il professor Sriram Subramanian, capo della Interact Lab presso l’Università del Sussex. La ricerca è stato pubblicata su Nature Communications, dove i ricercatori spiegano come il loro metodo di stampa 3D a basso costo potrebbe essere utilizzato per creare dispositivi come faretti audio a ultrasuoni.
Il centro dello studio è un sistema di mattoni stampati, ognuno dei quali è in grado di “arrotolare” spazio rallentandp il suono, e permettendo alle onde sonore in arrivo da trasformarsi in qualsiasi campo sonoro richiesto.
Secondo i ricercatori, i metamateriali di formazione del suono possono essere utilizzati in molte applicazioni. Le versioni di grandi dimensioni potrebbero essere utilizzati per costruire un hotspot audio, con il suono diretto in una posizione particolare mentre le versioni più piccole, invece, possono essere montati sul corpo di un paziente e usati per focalizzare ultrasuoni ad alta intensità per distruggere i tumori profondi nel corpo umano.
“I nostri mattoni di metamateriali possono essere stampati in 3D e poi assemblati insieme per formare qualsiasi campo sonoro che occorra “, ha detto il dottor Gianluca Memoli, autore principale dello studio. “Abbiamo anche dimostrato come questo può essere raggiunto con un piccolo numero di mattoni diversi. La nostra ricerca apre la porta a nuovi dispositivi acustici, che conciliano la diffrazione, dispersione e rifrazione, e permettono lo sviluppo in futuro di modulatori di suono spaziale completamente digitali, che possono essere controllati in tempo reale con risorse minime”, ha aggiunto Subramanian.
I ricercatori sostengono che i metamateriali stampati in 3D potrebbero essere migliorati ulteriormente, rendendo gli strati del materiali dinamicamente riconfigurabili. Questo consentirà ai ricercatori di creare sistemi di imaging a prezzi accessibili per la diagnostica medica.
Gli autori dello studio: Memoli, Mihai Caleap, Michihiro Asakawa, Deepak R. Sahoo, Bruce W. Drinkwater, e Subramanian.
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