Metamaterial con capacidad de aislar acústicamente determinadas frecuencias

Abstract

Este trabajoe studia la obtención de una estructura capaz de aislar acústicamente ondas situadas en el umbral de audición del ser humano, comprendido entre los 20Hz y los 20 kHz. Para alcanzar el objetivo de este Trabajo Final de Grado (TFG) se han realizado tareas analíticas, conceptuale sy experimentales. Existen multitud de estructuras posibles que puedan satisfacer nuestro objetivo.Por tanto, ha sido necesario instaurar una serie de condiciones que han de presentar las estructuras para acotar el rango de soluciones posibles; _ Son estructuras periódicas, es decir, tienen un patrón que se repite continuamente. _ El patrón periódico de la estructura debe satisfacer las condiciones impuestas en el Teorema de Bloch, que define la forma de las ondas al atravesar un medio periódico. Se estudian, en particular, estructuras conocidas como “metamateriales” dado que los patrones periódicos que constituyen su celda presentan unas dimensiones inferiores al decímetro. Para conocer el valor de las frecuencias que aisla cada estructura, se emplea el programa IRIS diseñado en el Departamento de Ingeniría Mecánica de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (ETSII). Este programa permite hallar el diagrama de dispersión de cada una de las estructuras, determinando así las frecuencias que aísla cada una de ellas.. Con objeto de obtener la estructura deseada, se ha realizado una campaña de simulaciones, hasta lograr una estructura que atenúe frecuencias dentro del umbral del ser humano. El diseño preliminar del metamaterial analizado está basado en resultados obtenidos recientemente por un grupo de investigadores de la Universidad de Bristol, en Inglaterra