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    Un tipo di dispositivo metamateriale che consente una migliore trasmissione del suono acqua-aria

    Credito:CC0 Dominio Pubblico

    Un team di ricercatori dell'Università Yonsei in Corea e dell'Università di Hokkaido in Giappone, ha sviluppato un dispositivo metamateriale che consente un trasferimento del suono molto migliore del normale tra acqua e aria. Nel loro articolo pubblicato su Lettere di revisione fisica , i ricercatori descrivono il loro dispositivo, come funziona e come deve essere migliorato.

    Normalmente, è quasi impossibile sentire il suono subacqueo dall'aria sopra, lo stesso vale al contrario. Ciò è dovuto all'impedenza acustica che forma una barriera del suono. Le onde sonore rimbalzano sulla barriera, impedendo loro di fuggire. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno applicato un dispositivo metamateriale (una metasuperficie) alla barriera che funge essenzialmente da tunnel tra l'acqua e l'aria, consentendo il passaggio di più onde sonore.

    Il dispositivo di metamateriale costruito dal team è costituito da un guscio esterno cilindrico in metallo che assomiglia molto a un cerchione per auto. Ha al centro una membrana segmentata in gomma con un peso per tenerla tesa. Il dispositivo galleggia sull'acqua. Una persona che si libra sopra in aria può sentire suoni da sotto la superficie che normalmente non sono udibili.

    Normalmente, solo lo 0,1 o lo 0,2 percento delle onde sonore può penetrare nella barriera acqua/aria, ma nel testare il loro nuovo dispositivo, i ricercatori hanno scoperto che aumentava la trasmissione del suono nella misura in cui passava fino al 30 percento delle onde.

    Il dispositivo potrebbe teoricamente essere utilizzato per aiutare con le comunicazioni umane tra le persone nell'acqua e quelle sopra la superficie, o per ascoltare le creature marine che si muovono sotto, ma ha due principali inconvenienti che probabilmente ne limiteranno l'uso. Il primo è che è in grado di passare solo attraverso le onde sonore che provengono direttamente da sotto di esso:le onde diagonali vengono ancora rimbalzate. Il secondo problema è che funziona solo per una certa gamma limitata di frequenze, da circa 600 a 800 Hz. potenzialmente, entrambi i problemi potrebbero essere risolti costruendo array di dispositivi individuali che potrebbero far passare frequenze diverse e abbastanza da coprire una vasta area.

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