محققان با طراحی دقیق سازه هایی که خاصیت غیرطبیعی دارند و می توانند امواج صوتی یا نوری را کنترل کنند ، بر روی قابلیت های مواد فشار آورده اند. با این حال ، این متامواد ها در هندسه های ثابت ساخته شده اند ، به این معنی که توانایی های بی نظیر آنها همیشه ثابت است. اکنون ، متاماد جدید چاپی 3 بعدی توسط تیمی به سرپرستی محققان دانشگاه کالیفرنیای جنوبی ساخته شده است و می توان از راه دور بین کنترل فعال و حالت های منفعل استفاده کرد.
استادیار دانشکده مهندسی ویتریک USC Viterbi استاد Qiming Wang و دکتری دانشجوی هائو یو، همراه با MIT پروفسور نیکلاس نیش و دانشگاه میسوری استاد Guoliang هوانگ، 3-D چاپ را توسعه داده اند فرامواد قادر به مسدود کردن امواج صوتی و ارتعاشات مکانیکی . بر خلاف متام مواد فعلی ، این موارد را می توان با استفاده از یک میدان مغناطیسی از راه دور روشن یا خاموش کرد. از مواد آنها می توان برای رفع نویز ، کنترل لرزش و پنهان سازی صوتی استفاده کرد که می تواند برای مخفی کردن اشیاء از امواج صوتی استفاده شود.
وانگ ، استادیار عمران گفت: "وقتی شما ساختاری را می سازید ، هندسه قابل تغییر نیست ، به این معنی که خاصیت ثابت است. ایده در اینجاست که ما می توانیم چیزی را بسیار انعطاف پذیر طراحی کنیم تا بتوانید آن را با استفاده از کنترل های خارجی تغییر دهید." و مهندسی محیط زیست.
از متامواد می توان برای دستکاری پدیده های موج مانند رادار ، صدا و نور استفاده کرد و از آنها برای توسعه فناوری هایی مانند دستگاه های پنهان کاری و سیستم های ارتباطی بهبود یافته استفاده شده است. متام مواد این تیم قادر به کنترل صداهای محیطی و ارتعاشات ساختاری هستند که دارای شکل های موج مشابهی هستند. با چاپ 3 بعدی یک ماده تغییر شکل پذیر حاوی ذرات آهن در یک ساختار شبکه ، می توان متام مواد آنها را با استفاده از یک میدان مغناطیسی فشرده کرد.
وانگ گفت: "شما می توانید یک نیروی مغناطیسی خارجی برای تغییر شکل ساختار و تغییر معماری و هندسه در داخل آن اعمال کنید. پس از تغییر معماری ، خاصیت را تغییر می دهید." "ما می خواستیم به این نوع آزادی برای جابجایی بین حالتها دست یابیم. با استفاده از میدان های مغناطیسی ، سوئیچ قابل برگشت و بسیار سریع است."
میدان مغناطیسی مواد را فشرده می کند ، اما برخلاف یک نیروی تماس فیزیکی مانند یک صفحه فی ، مواد محدود نمی شوند. بنابراین ، هنگامی که یک موج صوتی یا مکانیکی با مواد تماس می گیرد ، آن را دچار اختلال می کند و از این طریق خواص بی نظیری را ایجاد می کند که امواج صوتی و لرزش های مکانیکی فرکانس های خاص را از عبور از آن مسدود می کند.
این مکانیسم به خواص غیر طبیعی متام مواد آنها وابسته است - مدول منفی و تراکم منفی. در مواد روزمره ، هر دو مثبت هستند.
یو گفت: "مواد با مدول منفی یا تراکم منفی می توانند صداها یا ارتعاشات درون سازه را از طریق تشدیدهای محلی به دام بیندازند تا آنها نتوانند از طریق آن انتقال پیدا کنند."
3-D چاپ متام مواد فعال برای کنترل صدا و لرزش
دانشمندان علوم اعصاب یک شبکه عصبی عمیق را آموزش می دهند تا صداهایی مانند انسان پردازش شود
تیم تحقیقاتی فلوریدا بررسی کرده اند که چگونه استفاده از سونار می تواند جعل صدا را خنثی کند
، ,های ,مواد ,استفاده ,یک ,تغییر ,متام مواد ,می توان ,امواج صوتی ,استفاده از ,می کند