Creato "mantello" per invisibilità ai sonar

C'è un settore della ricerca scientifica che concentra i propri sforzi sull'ottenimento dell'invisibilità ottica. Un traguardo ambizioso, non c'è che dire, ma che rimarrà irraggiungibile ancora per qualche anno.
C'è però un campo della ricerca sull'invisibilità che non si dedica all'ottica, ma all' acustica, e i risultati sono già sfruttabili a livello pratico.
I ricercatori dell'Università dell'Illinois, infatti, guidati da Nicholas Fang, sono riusciti a creare un mascheramento acustico in grado di rendere invisibili ai sonar oggetti posti sott'acqua. "Non stiamo parlanto di fantascienza. Stiamo parlando di controllare le onde sonore, curvandole e direzionandole in uno spazio predefinito" spiega Fang. "Di certo non si tratta di qualche trucco alla Harry Potter".
Il concetto di modificare il comportamento di onde sonore che impattano su un oggetto, cambiando la loro traiettoria invece di rifletterle o di assorbirle, era già noto da qualche anno; ma la realizzazione pratica di questi principi teorici era sempre risultata estremamente difficile.
Il prototipo di Fang è realizzato con un metamateriale disposto secondo una struttura cilindrica a 16 anelli concentrici, in grado di guidare le onde sonore. Ogni anello ha un indice di rifrazione acustica differente, cosa che si traduce in una differente velocità delle onde sonore tra gli anelli esterni e quelli interni.
"Fondamentalmente è un sistema di cavità connesse da canali. Il suono si propaga all'interno di quei canali, e le cavità sono studiate per rallentare le onde soniche" dice Fang. "Man mano che si addentrano all'interno degli anelli, le onde diventano sempre più veloci".
I ricercatori hanno messo alla prova il loro apparato per l'invisibilità acustica tentando di nascondere un cilindro d'acciaio. Hanno immersi il cilindro in una vasta dotata di una sorgente di ultrasuoni su un lato, e di un sensore di ultrasuoni dall'altro, ponendo il cilindro all'interno del circuito e verificando se fosse ancora visibile al sonar. Curiosi di verificare se la struttura dell'oggetto da nascondere svolgesse un ruolo nel mascheramento al sonar, hanno poi provato a camuffare oggetti di forma differente, scoprendo che la forma dell'oggetto da nascondere conta quasi nulla.
Il circuito realizzato da Fang non maschera un oggetto solo nei confronti di una specifica frequenza sonora, ma copre un ampio spettro di ultrasuoni, da 40 a 80 KHz, ed è teoricamente possibile espandere questa capacità nella sfera dei megahertz. "Non è solo un effetto su una singola lunghezza d'onda. Non è un mantello dell'invisibilità che diventa visibile non appena si cambiano leggermente le frequenze".
Il prossimo passo sarà quello di comprendere come questa tecnologia possa essere applicata in campo militare e medico. Per esempio, l'utilizzo di ultrasuoni e di sistemi acustici è comune in ambito medico, ma diversi elementi del corpo umano possono causare interferenze. Questa tecnologia potrebbe essere sfruttata per creare bendaggi acustici su particolari aree del corpo, in modo tale che gli scanner possano focalizzarsi in regioni specifiche.
Un'altra applicazione potrebbe essere una tecnologia volta a ridurre la cavitazione di oggetti sottomarini, che causa danni a parti mobili come eliche di navi e sommergibili.
Newly developed cloak hides underwater objects from sonar