Il progetto DREAM – Design of Resilient Engineered Architectured Metamaterials ha come obiettivo di trovare una soluzione tecnologica per mitigare l’impatto dell’inquinamento acustico generato dalle attività umane in ambiente marino.
DREAM si svolge nell’ambito del progetto POSEIDON – Unconventional principles of underwater wave control in the sub-wavelength regime – sostenuto dallo European Research Council. tramite un finanziamento di tipo Starting Grant. DREAM è finanziato dal Ministero dell’Università e della Ricerca – MUR.
Lo sviluppo di metamateriali meccanici
Al centro dello studio c’è lo sviluppo di metamateriali meccanici (ovvero materiali compositi che presentano proprietà quasi-statiche e dinamiche non convenzionali) che permettono di controllare la deformazione e la propagazione delle onde (elastiche e/o acustiche).
L’obiettivo è migliorare le attuali tecnologie per la riduzione dell’inquinamento acustico sottomarino, fenomeno in costante aumento a causa dell’intensificarsi delle attività antropiche in tale ecosistema, come l’installazione di parchi eolici offshore, il recupero di energia dal moto ondoso o l’estrazione di risorse minerarie subacquee.
Le soluzioni attualmente disponibili, infatti, risultano poco efficaci, in particolare alle basse frequenze. Il problema principale risiede nella trasmissione del suono sott’acqua, che presenta lunghezze d’onda cinque volte superiori rispetto a quelle del suono in aria, e al peso del fluido, comparabile a quello dei materiali solidi usati per costruire le barriere. Questi fattori, dunque, richiedono l’impiego di barriere molto spesse e potenzialmente invasive dal punto di vista ambientale.
Ed è proprio qui che entrano in gioco i metamateriali e le loro proprietà non convenzionali. A differenza dei materiali tradizionali, le risposte quasi-statica e dinamica dei metamateriali dipendono dalla struttura geometrica, spesso organizzata in modo regolare e ripetitivo. Questa struttura “intelligente” permette loro di assorbire vibrazioni, deformarsi in modo controllato, attutire onde acustiche/elastiche.
Un vasto campo di applicazioni
Grazie alle loro proprietà avanzate, i metamateriali permettono, quindi, di raggiungere prestazioni inedite, rendendo possibile, tra le altre cose, la riduzione dello spessore delle barriere fonoisolanti.
I risultati raggiunti in ambito sottomarino saranno estesi anche ad altri settori strategici, come il campo della sismologia, per l’attenuazione delle onde sismiche, e al settore del recupero energetico dal moto ondoso.
La ricerca sarà condotta al Politecnico di Torino da Marco Miniaci. Già coordinatore del progetto POSEIDON, Miniaci dal 18 giugno scorso ha preso servizio come professore ordinario presso il Dipartimento di Ingegneria Strutturale, Edile e Geotecnica – DISEG.
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