Aproveitando a Dobradura para Projetar Metamateriais Acústicos Locais Ressonantes Ajustáveis

Relatamos uma nova classe de metamateriais acústicos ajustáveis e comutáveis, compostos por unidades ressonantes dispersas em uma matriz elástica. Cada ressonador consiste em um núcleo metálico conectado à matriz elastomérica por meio de vigas elásticas, cuja dobradura é explorada intencionalmente como uma abordagem nova e eficaz para controlar a propagação de ondas elásticas. Primeiro, usamos análise numérica para mostrar a evolução da banda proibida localmente ressonante, considerando totalmente o efeito da pré-deformação não linear. Em seguida, medimos experimentalmente a transmissão de vibrações como função da carga aplicada em uma amostra de tamanho finito e encontramos excelente concordância com nossas previsões numéricas. O conceito proposto expande a capacidade dos metamateriais acústicos existentes, permitindo ajuste em uma ampla faixa de frequências. Além disso, demonstramos que, em nosso sistema, a deformação pode ser explorada para ligar ou desligar a banda proibida, abrindo avenidas para o design de comutadores adaptativos.