Yeni metamalzemeler kulağa harika geliyor
Ses dalgaları boyunca hareket ederken onları büken, şekillendiren ve odaklayan bir süper malzeme İngiliz bilim adamları tarafından keşfedildi. Bu buluş metamalzemelerin -doğaya meydan okuyan görevleri yerine getiren, yeni sınıf hassas tasarlanmış yüzeyler- sınırlarını zorluyor.
Bu kuantal metamalzeme tuğlaları sesi manipüle edebilecek yeni süper metamalzemeler oluşturmak üzere bir araya getirilir.
Metamalzemeler ışık manipülasyonuyla olağanüstü sonuçlar gösterdiler bile mesela Harry Potter’ın görünmezlik pelerininin gerçek hayat versiyonunu yaratmaya olanak vererek. Ancak Birleşik Krallık’taki Sussex ve Bristol üniversitelerinden bir araştırma ekibi, metamalzemelerin artık bunun tıbbi görüntülemeyi ve kişi seslerini potansiyel olarak dönüştüren ses dalgaları ile de çalışabileceğini göstermiştir.
Hassas olarak şekilllendirilmiş ses alanları, işitsel spotlar ve ultrasonik haptikler gibi geniş bir tüketici ürün yelpazesinde olduğu kadar medikal görüntüleme ve terapide de kullanılır. Nature Communications’daki bir makalede bildirilenlere göre, bu yeni araştırma metamalzemeler kullanarak şekillendirilmiş ses dalgaları oluşturmak için basit ve ucuz bir yol sunuyor.
İşbirlikçi araştırma ekibi her biri uzayı saran birçok küçük tuğla katmanlarını topladılar. Bu uzay-sarmalayan tuğlalar sesi yavaşlatacak şekilde hareket eder. Bu da demek oluyor ki gelen ses dalgaları istenen herhangi bir ses alanına dönüştürülebilir.
Bu yeni metamalzeme katmanları birçok uygulamada kullanım alanı bulabilir. Geniş versiyonları sesi belli bir bölge yönlendirmek veya odaklamak ve ses hotspotu oluşturmak için kullanılabilir. Daha küçük versiyonları ise vücudun derinlerindeki tümörleri yok etmek üzere yüksek yoğunluktaki ultrasonları odaklamak üzere kullanılabilir. Bu uygulama için, bir metamalzeme katmanı hastanın vücuduna uyacak şekilde oluşturulabilir ve en çok ihtiyaç duyulduğu yerlere ultrason dalgalarını odaklamaya ayarlanabilir. Her iki durumda da, katmanlar var olan hoparlör teknolojisine uyabilir ve hızlı ve ucuz bir şekilde yapılabilir.
‘Metamalzeme tuğlalarımız 3 boyutlu olarak yazdırılabilir ve ardından hayal edebildiğiniz herhangi bir ses alanını oluşturmak üzere bir araya toplanabilirler.’ diyor çalışmayı yöneten Sussex Üniversitesi Interact Laboratuarı’ndan Gianluca Memoli. ‘Aynı zamanda çok az miktarda farklı tuğlalarla bunun başarılabileceğini gösterdik. Bir kutu metamalzeme tuğlaları ‘kendin yap’ akustik takımı olarak da düşünebilirsiniz.’
Gianluca Memoli Sussex Üniversitesi’nden Interact Lab’ın başkanı Sriram Subramanian, “Sesleri, LCD’lerin ve projektörlerin ışığı manipüle ettiği gibi kolay ve esnek bir şekilde sesi manipüle eden akustik cihazlar oluşturmak istiyoruz. Araştırmamız, kırınım, dağılma ve kırılmayı birleştiren yeni akustik cihazlara kapı açıyor ve en az kaynaklarla gerçek zamanlı kontrol edilebilen tam dijital uzay ses modulatörlerinin gelişimini mümkün kılmaktadır.
‘Gelecekte bu teknolojinin birçok heyecan verici uygulama alanı olacağını düşünüyorum’ diyor Bristol Üniversitesi ultrasonik profesörü Bruce Drinkwater. ‘Artık metamalzemelerin katmanlarını dinamik olarak yeniden yapılandırılabilir hale getirmeye çalışıyoruz. Bu da tıbbi teşhis veya çatlak tespiti için kullanılabilen ucuz görüntüleme sistemleri yapabileceğimiz anlamına geliyor.’ dedi.
Kaynak : materialstoday.com
