Camuflagem para submarinos oferece furtividade subaquática

Com informações da APS - 15/05/2023

Esquema da camuflagem acústica e foto do protótipo.
[Imagem: Hao-Wen Dong et al. - 10.1103/PhysRevApplied.19.044074]

Furtividade acústica

Um "manto da invisibilidade" acústico conseguiu esconder um objeto subaquático da detecção por sonar ou pela ecolocalização de animais marinhos.

Assim como a camuflagem óptica permite que alguns animais, como os polvos, se disfarcem contra o fundo, a camuflagem acústica pode tornar um objeto indistinguível da água que a envolve.

Já foram demonstradas várias versões de camuflagens acústicas, mas normalmente elas funcionam em uma faixa estreita de frequências ou, se são mais versáteis, são muito volumosas para serem práticas.

Agora, Hao-Wen Dong e colegas do Instituto de Tecnologia de Pequim, na China, criaram uma camuflagem leve e de banda larga, feita de uma fina camada de material disposto em camadas.

O manto alcança a tão sonhada furtividade acústica bloqueando o reflexo dos sinais de sonar da superfície e impedindo a fuga do som gerado de dentro do objeto camuflado.

A camuflagem acústica funciona em uma ampla gama de frequências.
[Imagem: Hao-Wen Dong et al. - 10.1103/PhysRevApplied.19.044074]

Ondas sonoras longitudinais e transversais

O dispositivo consiste em uma estrutura de 4 cm de espessura que combina uma camada externa de borracha e um metamaterial feito de alumínio poroso sobre uma placa de aço.

Usando um algoritmo genético, a equipe otimizou as propriedades elásticas do metamaterial para adaptar sua interação com as ondas sonoras subaquáticas. Especificamente, o metamaterial converte ondas sonoras longitudinais que o atingem, que podem percorrer longas distâncias debaixo d'água, em ondas sonoras transversais, que não conseguem se propagar pela água.

Essas ondas transversais ficam presas na camada de borracha, onde são absorvidas, eliminando simultaneamente a reflexão e a transmissão das ondas.

O protótipo absorveu 80% da energia das ondas sonoras incidentes, além de oferecer uma atenuação de 100 vezes o ruído acústico produzido na lateral da placa de aço, que simula o ruído interno de um submarino, por exemplo.

A equipe afirma que um projeto semelhante pode ser aplicado a veículos marítimos motorizados - para proteger a vida selvagem do ruído - ou a submarinos - para aumentar sua furtividade.

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