Ao soar um objeto com um determinado material elástico, ele pode se tornar invisível às ondas mecânicas, diz o autor de um novo estudo. O princípio é proposto para ser estendido a estruturas de solo
William J. Parnell, da Universidade de Manchester, desenvolveu uma nova teoria do "manto da invisibilidade" trabalhando no campo das vibrações elásticas.
Em seu artigo na revista Proceedings of the Royal Society A, o britânico mostrou como você pode fazer ondas suavemente dobrar em torno de um objeto protegido com materiais sólidos Neo-Hookean.
Três casos de passagem de ondas elásticas no modelo computadorizado de Parnell. O círculo branco é a fonte. O círculo preto é a cavidade protegida. Na primeira versão, é simplesmente muito pequeno (em comparação com o comprimento de onda) para criar uma distorção perceptível na imagem.
Essas composições têm uma relação não linear entre a tensão mecânica e a deformação. Parnell descobriu que, se uma tensão mecânica preliminar é criada em um anel de elastômero, então, com a ajuda de um sistema semelhante, pode-se controlar arbitrariamente a propagação de ondas elásticas de um certo tipo.
Como resultado, é possível obter o efeito quando vibrações mecânicas poderosas do meio (digamos, o solo) passarão pelo objeto protegido quase sem distorção, como se ele não existisse.
A tecnologia é chamada de "Cloaking Elastodynamic". A sua ideia geral é semelhante à apresentada por outro grupo de investigadores europeus em 2009.
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No entanto, existe uma diferença significativa. Em trabalhos anteriores, os cientistas propuseram a criação de anéis multicamadas de metamaterial no solo ao redor de edifícios.
Combinando polímeros com diferentes propriedades elásticas, é possível realizar a construção de um objeto cujas características mecânicas, ou seja, a reação à passagem de uma onda sísmica, serão radicalmente diferentes das características de cada componente separadamente. (E essa abordagem, aliás, é muito semelhante à pesquisa no campo das "capas de invisibilidade" que trabalham com ondas eletromagnéticas.)
Mas William acredita que metamateriais não homogêneos (e ao mesmo tempo complexos) não são necessários neste caso. É verdade que seu esquema ainda precisa ser melhorado. Mas, a longo prazo, o trabalho de Parnell pode levar a um novo método de proteção de edifícios contra terremotos.
"Se a teoria pode ser expandida para objetos maiores, isso levará à criação de 'capas' para proteger as estruturas. Ou, talvez mais realisticamente, para proteger as partes mais importantes dessas estruturas", - diz o inventor.
