Schema di metamateriali per la riduzione delle vibrazioni a bassa frequenza utilizzando una struttura chirale. Credito:POSTECH
Il debole ronzio delle vibrazioni a bassa frequenza non può essere rilevato facilmente perché non è forte. Ma una volta rilevato, può essere difficile ignorarlo. Spesso i residenti si lamentano del fastidio causato dalle vibrazioni a bassa frequenza che possono essere udite tra unità abitative adiacenti in Corea.
Un gruppo di ricerca guidato dal Professor Junsuk Rho (Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Dipartimento di Ingegneria Chimica), Ph.D. il candidato Jeonghoon Park (Dipartimento di ingegneria meccanica) e la professoressa Anna Lee (Dipartimento di ingegneria meccanica) presso POSTECH hanno sviluppato un metodo per eliminare completamente le vibrazioni a bassa frequenza utilizzando una struttura chirale. La struttura chirale, detta anche simmetria speculare, è simmetrica come le mani sinistra e destra ma ha la caratteristica unica di non sovrapporsi.
Pubblicato di recente in Fisica delle comunicazioni , i risultati di questo studio sono applicabili a macchinari e costruzioni, nonché per lo sviluppo di sistemi di riduzione delle vibrazioni e del rumore.
Poiché le onde elastiche delle strutture appaiono in molti modi d'onda, raramente è stata raggiunta la soppressione di tutti i possibili modi di vibrazione. Precedenti studi sulla riduzione delle vibrazioni utilizzando metamateriali, con proprietà che non esistono in natura, si sono concentrati solo su una modalità di vibrazione. Tuttavia, tali sistemi presentavano il rischio di amplificare la diffusione delle vibrazioni che non erano originariamente previste.
In questo studio, il team di ricerca è riuscito a bloccare tutte le modalità di vibrazione che si diffondono in una specifica banda di frequenza. I ricercatori hanno sviluppato un meccanismo in grado di ridurre efficacemente qualsiasi vibrazione implementando un bandgap completo a bassa frequenza utilizzando una struttura chirale.
Il professor Junsuk Rho ha affermato:"È significativo che la gamma di metamateriali studiati nel nanometro (nm, 1 miliardesimo di metro) sia stata ampliata a una dimensione che può essere utilizzata nella vita quotidiana". Ha aggiunto:"Il nuovo sistema sarà applicabile a molti campi, comprese le strutture meccaniche (ad esempio automobili e aerei), gli edifici e l'ingegneria civile in futuro". + Esplora ulteriormente
