No solo invisible, sino también inaudible!

El progreso de los metamateriales en las nanotecnologías ha hecho que la capa de invisibilidad, un tema de la mitología y la ciencia ficción, se convierta en realidad: Las ondas de luz pueden ser guiadas alrededor de un objeto para ocultarlo, de tal manera que este objeto parece ser inexistente. Este concepto aplicado a las ondas electromagnéticas de luz también pueden ser transferido a otros tipos de ondas, tales como las ondas de sonido.

Los investigadores del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT) han logrado demostrar por primera vez una capa de invisibilidad de las ondas elásticas. Estas ondas también se producen en cuerdas de una guitarra o las membranas de los tambores.

Es como si Harry Potter había un manto que también lo hace inaudible. "Tal vez un lugar de paz y tranquilidad en la temporada de Navidad", dicen los investigadores KIT, quienes tuvieron éxito en la transferencia de los conceptos que subyacen en la capa de invisibilidad óptica para las ondas acústicas en una placa.

"Dando vueltas" alrededor 
del centro silencioso. 
Diseño (arriba) y paso
 intermedio de producción
 (abajo) de la capa  
de invisibilidad elastica.
(Gráficos: AP, KIT)

"La clave para el control de las ondas es influir específicamente su velocidad local en función de la 'dirección de marcha' de la onda", dice el Dr. Nicolas Stenger, del Instituto de Física Aplicada (AP). En su experimento, utilizó un material inteligente microestructurado compuesto de dos polímeros: un plástico blando y un plástico duro en una placa delgada. Las vibraciones de esta placa están en el rango de frecuencias acústicas, es decir unos 100 Hz, y pueden ser observadas directamente desde arriba.

Los científicos descubrieron que las ondas de sonido están guiadas alrededor de un área circular de la placa delgada milimétrica de tal manera que las vibraciones no puede ni entrar ni salir de esta zona. "Al contrario de otras medidas conocidas de protección contra el ruido, las ondas sonoras no son ni absorbidas ni reflejadas", dice el profesor Martin Wegener, del Instituto de Física Aplicada y coordinador del Centro de DFG de nanoestructuras funcionales (CFN) en el KIT.

"Es como si no hubiera nada." Ambos físicos y el profesor Martin Wilhelm, del Instituto de Tecnología Química KIT y química de los polímeros ya han publicado sus resultados en la revista "Physical Review Letters."

Los científicos explican su idea con la siguiente historia: Una ciudad, en la forma de un círculo, sufre de tráfico de vehículos ruidosos a través de su centro. Finalmente, el alcalde tiene la idea de introducir un límite de velocidad para los coches que conducen directamente hacia la ciudad: cuanto más cerca los coches están a la zona de la ciudad, más lento tienen que conducir. Al mismo tiempo, el alcalde ordena la construcción de caminos circulares alrededor de la ciudad, en los cuales a los coches se les permite conducir a altas velocidades. Los coches pueden acercarse a la ciudad, conducir alrededor de ella, y salir en la misma dirección al final. El tiempo requerido corresponde al tiempo necesario sin la ciudad. Desde fuera, parece como si la ciudad no estuviera allí.
 
Karlsruhe Institute of Technology
20 de diciembre de 2011
http://www.kit.edu/visit/pi_2011_8646.php