Julia Monteiro
Julia Monteiro
Ciência e Espaço · 2 de abril de 2024 · 2 min de leitura ·

Metamaterial consegue amplificar ondas sonoras exponencialmente

Metamaterial consegue amplificar ondas sonoras exponencialmente

Um novo tipo de metamaterial foi criado por pesquisadores da Alemanha, Suíça e Áustria. A partir dele, o som flui de uma forma impressionante, fornecendo até mesmo uma amplificação das ondas sonoras.

A pesquisa publicada na Nature e liderada pelo instituto de pesquisa AMOLF é o primeiro exemplo de uma cadeia bosônica de Kitaev. O estudo tinha como objetivo desenvolver um material topológico capaz de amplificar ondas sonoras, algo que foi conseguido a partir do uso de laser para a manipulação de ressonadores nanomecânicos.

Percebemos que poderíamos criar experimentalmente as ligações necessárias entre ressonadores nanomecânicos, acoplando-os com a ajuda de forças exercidas pela luz, criando assim molas ‘ópticas’.

Os ressonadores se ligam entre si usando forças óptica, resultando na criação de uma mola óptica. Essa abordagem foi o que permitiu a formação de uma cadeia bosônica de Kitaev, facilitando a propagação de ondas sonoras e dando ao metamaterial as capacidades de amplificação.

Também foi percebido que os acoplamentos ópticos da cadeia se assemelham aos elos supercondutores de uma cadeia fermiônica de Kitaev, no entanto, os bósons, diferentes dos férmions (elétrons), por não terem carga acabam por não apresentar supercondutividade. Ao invés disso, ela amplifica as vibrações nanomecânicas de uma extremidade a outra.

Inicialmente os pesquisadores estavam interessados em encontrar um modelo matematicamente semelhante, mas que ao invés de descrever ondas como elétrons, elas fossem descritas como luz ou som, o que resulta em um comportamento muito diferente.

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