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

Investigadores de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV) y la Universiidad de Valencia (UV) han al diseño, fabricación y demostración experimental del primer manto de 'invisibilidad acústica' tridimensional a nivel mundial. El trabajo de estos investigadores valencianos aparece publicado hoy 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 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 de la UPV.

La capa de invisibilidad acústica se diseñó en la unidad UMDO 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.

El investigador Lorenzo Sanchis de esta unidad añde: “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”.

Para validar las prestaciones del manto de invisibilidad acústica, los investigadores del grupo GFO 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 de este grupo.

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, tambien están estudiando la aplicación de estos conceptos en la lucha contra la contaminación acústica y en el campo de la imagen médica, como las ecografías.

El estudio ha sido financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad, a través de proyectos de los dos grupos subvencionados por el Programa Nacional TEC, el Programa CONSOLIDER y la U.S. Office of Naval Research.