Школа USC Viterbi Технического доцента Киминга аспиранта и Вана Кунь-Хао Юя, наровне с доктором наук MIT Николасом Фаном и Университетом доктора наук Миссури Голян Хуана, развивала 3D печатные метаматериалы, способные к блокированию звуковых механических колебаний и волн. В отличие от текущих метаматериалов, они смогут быть включены либо отключены, удаленно применяя магнитное поле. Их материалы смогут употребляться для подавления помех, контроля за вибрацией и звукового сокрытия, которое может употребляться, дабы скрыть объекты от звуковых волн.
«В то время, когда Вы изготовляете структуру, геометрия не может быть поменяна, что свидетельствует, что собственность зафиксирована. Мысль тут, мы можем проектировать что-то весьма эластичное так, дабы Вы имели возможность поменять его, применяя внешние средства управления», сообщил Ван, доцент инженерной защиты и гражданского строительства внешней среды.Метаматериалы смогут употребляться, дабы руководить явлениями волны, такими как радар, свет и звук и употреблялись, дабы создать разработку, такую как сокрытие устройств и улучшенных совокупностей связи. Метаматериалы команды в состоянии руководить структурными колебаниями и экологическими звуками, у которых имеется подобные формы волны.
3D печатью непрочного материального, содержащего металлические частицы в структуре решетки, их метаматериалы смогут быть сжаты, применяя магнитное поле.«Вы имеете возможность применить внешнюю магнитную силу, дабы исказить структуру и поменять геометрию и архитектуру в ней. Когда Вы изменяете архитектуру, Вы изменяете собственность», сообщил Ван. «Мы желали достигнуть этого вида свободы переключиться между странами. Применяя магнитные поля, выключатель обратим и весьма стремителен».
Магнитное поле сжимает материал, но в отличие от силы физического контакта как железная пластина, не ограничен материал. Исходя из этого, в то время, когда звуковая либо механическая волна связывается с материалом, она тревожит его, создавая неповторимые особенности, каковые блокируют механические колебания и звуковые волны определенных частот от прохождения.
Механизм надеется на неправильные особенности их метаматериалов – отрицательная плотность и отрицательный модуль. В повседневных материалах они оба хорошие.
«Материал с отрицательным модулем либо отрицательной плотностью может заманить в ловушку звуки либо колебания в структуре через местные резонансы так, дабы они не могли перейти через него», сообщил Ю.В большинстве случаев, в то время, когда Вы торопитесь объект, он высказывает несогласие с Вами. Наоборот, объекты с отрицательным модулем завлекают Вас, таща Вас к ним, как Вы продвигаетесь. Объекты, показывающие отрицательную плотность, трудятся столь же противоречащим методом.
В то время, когда Вы отодвигаете эти объекты от Вас, они вместо этого двигаются к Вам.Одна отрицательная собственность, либо отрицательный модуль либо отрицательная плотность, может трудиться независимо, дабы заблокировать колебания и шум остановки в определенных режимах частоты. Но, сотрудничая, шум либо вибрация смогут пройти опять.
Команда в состоянии обеспечить универсальный контроль над метаматериалом, переключающийся среди двойного хорошего (звучите как прохождение), одно-отрицательный (звучите как блокирование), и двойной отрицательный (звучите как прохождение), лишь, переключая магнитное поле.«Это – первый раз, в то время, когда исследователи показали обратимое переключение среди этих трех фаз, применяя отдаленные стимулы», сообщил Ван.Будущие направленияВан считает, что они смогут быть в состоянии показать второе неповторимое свойство, названное отрицательным преломлением, в котором волна проходит материал и возвращается в под неестественным углом, что по словам Вана есть, «антифизика».
Они собираются изучить это явление потом, когда они в состоянии изготовить громадные структуры.«Мы желаем сократиться либо увеличить отечественную совокупность фальсификации», сообщил Ван. «Это дало бы нам больше возможности трудиться над громадным диапазоном длин волны».С их существующей совокупностью они смогут лишь 3D материал печати с диаметром луча между микроном к миллиметру.
Но вопросы размера. Меньшие лучи руководили бы более высокими волнами частоты, и громадные лучи затронут более низкие волны частоты.
«Имеется вправду большое количество вероятных заявлений на то, дабы энергично руководить колебаниями и акустикой», сообщил Ю. «Классические технические материалы смогут лишь оградить от акустики и колебаний, но немногие из них смогут переключиться между на и прочь».