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Primo test del mantello dell'invisibilità sismica
La capacità di dirigere le onde elettromagnetiche intorno alle regioni dello spazio ha rivoluzionato l'ottica e ha suscitato un interesse globale per i mantelli dell'invisibilità in stile Harry Potter. Ma non sono solo i fotoni il bersaglio di questi dispositivi.
Vari ingegneri e fisici hanno anche iniziato a lavorare su versioni acustiche che guidano il suono. In particolare, alcuni gruppi hanno iniziato a pensare a come questa tecnologia potrebbe essere utilizzata per dirigere le onde sismiche intorno agli edifici. L'idea sarebbe quella di proteggere edifici di alto valore come le centrali nucleari o gli aeroporti. Abbiamo esaminato proprio una proposta del genere l'anno scorso.
Finora, tutte queste idee sono state studi numerici. Oggi, un gruppo dell'Institut Fresnel di Marsiglia e l'azienda specializzata nel miglioramento del terreno, Menard, entrambi in Francia, affermano di aver costruito e testato un mantello dell'invisibilità sismica in un bacino alluvionale nel sud della Francia. È la prima volta che viene costruito un dispositivo del genere.
Il segreto dei mantelli dell'invisibilità sta nell'ingegnerizzare un materiale su una scala più piccola della lunghezza d'onda delle onde che deve manipolare. Le strutture di sub-lunghezza d'onda appropriate possono quindi essere disposte in modo da dirigere le onde.
Il team francese ha creato il suo cosiddetto metamateriale perforando tre linee di pozzi vuoti profondi 5 metri in un bacino di argilla interrata fino a 200 metri di profondità. Hanno quindi monitorato l'area con sensori acustici.
L'esperimento consisteva nel creare onde con una frequenza di 50 Hertz e uno spostamento orizzontale di 14 mm da una sorgente su un lato dell'array. Hanno quindi misurato il modo in cui le onde si sono propagate attraverso di essa.
Il team francese afferma che il suo metamateriale rifletteva fortemente le onde sismiche, che penetravano a malapena oltre la seconda linea di pozzi.
Il metamateriale è progettato per funzionare alla specifica lunghezza d'onda utilizzata nel test e non è possibile garantire che le onde sismiche abbiano questa stessa lunghezza d'onda. Ma abbinando l'array alla frequenza di risonanza di un edificio, l'idea è che possa comunque fornire una certa protezione.
Ci sono però importanti avvertimenti. Un problema con questo tipo di array è che le onde riflesse potrebbero finire per fare più danni agli edifici vicini. Ecco perché alcuni gruppi stanno esaminando i metamateriali che assorbono energia piuttosto che guidarla o rifletterla.
Tuttavia, ci sono sicuramente installazioni che potrebbero beneficiare di questo tipo di protezione. E poiché la creazione di questi array sembra relativamente semplice, sembra essere solo questione di tempo prima di vederli in azione per davvero.
Rif: arxiv.org/abs/1301.7642 : Metamateriale sismico: come scuotere gli amici e influenzare le onde?