Resumen
Se presenta un proyecto de investigación básica y aplicada en acústica, en el que se van a estudiar nuevos fenómenos físicos relacionados con las ondas sonoras que interactúan con medios lineales y no lineales modulados periódicamente. Dichos medios incluyen los llamados cristales de sonido o fonónicos, las redes de osciladores acoplados, las estructuras axisimétricas y los materiales con resonancias internas, o metamateriales. Este proyecto forma parte de un proyecto coordinado en el que se utilizan las analogías entre la acústica y la óptica, y así como otros tipos de ondas, y combina investigación fundamental sobre nuevos fenómenos ondulatorios, con aspectos aplicados de los fenómenos explorados.
El proyecto se divide en cuatro objetivos de investigación, que representan aspectos novedosos en el estudio de materiales modulados, algunos de ellos considerados por primera vez en el estudio de los cristales de sonido: 1) la formación de haces por transmisión y reflexión en medios de modulados, 2) la absorción y amortiguación en cristales y metamateriales, 3) la propagación no lineal del sonido en redes discretas, sistemas multicapa y cristales fonéticos, y 4) las ondas acústicas en medios aleatorios y cuasiperiódicos.
En todas estas líneas de investigación existe un potencial de estudio de nuevos resultados fundamentales en el campo de la acústica. Pero además de los nuevos conocimientos fundamentales que se esperan generar en estas áreas, también esperamos que nuestro trabajo de lugar a importantes aplicaciones. Los estudios de reflexión y de absorción pueden generar nuevas aplicaciones importantes relacionadas con la mejora de la absorción de sistemas acústicos, que tienen gran relevancia en el campo del sonido y aislamiento del ruido. La presencia simultánea de no linealidad y modulación es un nuevo tema que puede dar lugar a algunos fenómenos tecnológicamente importantes, como la manipulación de la generación de armónicos, o el diseño de dispositivos no recíprocos (diodos de sonido). El efecto de resonancias locales en cristales proporcionará mecanismos adicionales de amortiguación de bajas frecuencias en estas estructuras, conocidad como metamateriales. La transmisión y reflexión en materiales modulados puede dar lugar a fenómenos de
conformación de haces muy importantes para las aplicaciones, como la formación de haces de sonido de alta calidad que son de relevancia en campos como la localización acústica submarina, la comunicación de información por sonar, la tomografía y otros. Los dispositivos con geometrías que presenten simetría axial son eficientes para guiar el sonido y producir focalización, así como la manipulación de pequeñas partículas de forma novedosa, utilizando el efecto de la fuerza de la radiación inducida por haces de Bessel y haces de vórtices. Todos estos aspectos se considerarán en este proyecto, estableciendo una sólida base teórica y proponiendo sistemas innovadores para su realización práctica.
