Inanellando un oggetto con un certo materiale elastico, può essere reso invisibile alle onde meccaniche, afferma l'autore di un nuovo studio. Si propone di estendere il principio alle strutture di terra
William J. Parnell dell'Università di Manchester ha sviluppato una nuova teoria del "mantello dell'invisibilità" operante nel campo delle vibrazioni elastiche.
Nel suo articolo in Proceedings of the Royal Society A, il britannico ha mostrato come è possibile far piegare le onde attorno a un oggetto protetto con materiali solidi neo-hookiani.
Tre casi di passaggio di onde elastiche nel modello computerizzato di Parnell. Il cerchio bianco è la fonte. Il cerchio nero è la cavità protetta. Nella prima versione, è semplicemente troppo piccolo (rispetto alla lunghezza d'onda) per creare una distorsione evidente nell'immagine.
Tali composizioni hanno una relazione non lineare tra sollecitazione meccanica e deformazione. Parnell ha scoperto che se si crea una sollecitazione meccanica preliminare in un anello di elastomero, con l'aiuto di un sistema simile si può controllare arbitrariamente la propagazione di onde elastiche di un certo tipo.
Di conseguenza, è possibile ottenere l'effetto quando potenti vibrazioni meccaniche del mezzo (diciamo, il suolo) passeranno attraverso l'oggetto protetto quasi senza distorsioni, come se non esistesse.
La tecnologia si chiama "Elastodinamico Cloaking". La sua idea generale ricorda quella di un altro gruppo di ricercatori europei nel 2009.
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Tuttavia, c'è una differenza significativa. In un lavoro precedente, gli scienziati hanno proposto di creare anelli multistrato di metamateriale nel terreno attorno agli edifici.
Combinando polimeri con diverse proprietà elastiche, è possibile ottenere la costruzione di un oggetto, le cui caratteristiche meccaniche, cioè la reazione al passaggio di un'onda sismica, differiranno radicalmente dalle caratteristiche di ciascun componente separatamente. (E questo approccio, tra l'altro, è molto simile alla ricerca nel campo dei "mantelli dell'invisibilità" che lavorano con le onde elettromagnetiche.)
Ma William crede che in questo caso non siano necessari metamateriali disomogenei (e allo stesso tempo complessi). È vero, il suo schema deve ancora essere migliorato. Ma a lungo termine, il lavoro di Parnell potrebbe portare a un nuovo metodo per proteggere gli edifici dai terremoti.
"Se la teoria può essere estesa a oggetti più grandi, porterà alla creazione di 'mantelli' per proteggere le strutture. O, forse più realisticamente, per proteggere le parti più importanti di queste strutture," - dice l'inventore.
