Više od 10 godina, Guoliang Huang, katedra za inženjering Huber i Helen Kroft na Univerzitetu u Misuriju, istražuje nekonvencionalna svojstva „metamaterijala“—veštačkog materijala koji pokazuje svojstva koja se obično ne nalaze u prirodi, kao što je definisano Njutnovim zakonima kretanja — u njegovoj dugoročnoj potrazi za dizajniranjem idealnog metamaterijala.
Huangov cilj je da pomogne u kontroli „elastičnih“ energetskih talasa koji putuju kroz veće strukture — kao što je avion — bez svetlosti i malih „metastruktura“.
„Dugi niz godina sam radio na izazovu kako da koristim matematičku mehaniku za rešavanje inženjerskih problema“, rekao je Huang. „Konvencionalne metode imaju mnoga ograničenja, uključujući veličinu i težinu. Dakle, istražujem kako možemo pronaći alternativno rešenje koristeći lagani materijal koji je mali, ali i dalje može da kontroliše niskofrekventne vibracije koje dolaze iz veće strukture, kao što je avion.“
Sada je Huang korak bliže svom cilju. U novoj studiji objavljenoj u Proceedings of the National Academi of Sciences, Huang i njegove kolege razvili su prototip metamaterijala koji koristi električne signale za kontrolu i smera i intenziteta energetskih talasa koji prolaze kroz čvrsti materijal.
Potencijalne primene njegovog inovativnog dizajna uključuju vojnu i komercijalnu upotrebu, kao što je kontrola radarskih talasa usmeravanjem da skeniraju određenu oblast u potrazi za objektima ili upravljanje vibracijama koje stvaraju vazdušne turbulencije iz aviona u letu.
„Ovaj metamaterijal ima čudnu gustinu mase“, rekao je Huang. „Dakle, sila i ubrzanje ne idu u istom pravcu, čime nam se pruža nekonvencionalan način da prilagodimo dizajn strukturne dinamike objekta, ili svojstva da izazovemo Njutnov drugi zakon.“
Ovo je prva fizička realizacija neparne masene gustine, rekao je Huang.
„Na primer, ovaj metamaterijal bi mogao biti koristan za praćenje zdravlja civilnih struktura kao što su mostovi i cevovodi kao aktivni pretvarači pomažući u identifikaciji bilo kakvog potencijalnog oštećenja koje bi moglo biti teško videti ljudskim okom.
