El equipo de investigación, liderado por el profesor Geoff Nash de la Universidad de Exeter, ha creado una nueva estructura capaz de manipular las ondas sonoras de frecuencia extrema —también conocidas como ondas acústicas superficiales o 'nanosismos', ya que recorren la superficie de un material sólido de manera similar a los terremotos en tierra.
Aunque las ondas acústicas superficiales (SAWs) forman un componente clave de una serie de tecnologías, han resultado extremadamente difíciles de controlar con un grado de precisión. Ahora, el equipo del departamento de Ciencias Naturales de la Universidad de Exeter ha desarrollado un nuevo tipo de estructura, conocida como 'cristal fonónico', que, al ser patronizada en un dispositivo, puede usarse para guiar y guiar los nanosismos,
La investigación se publica en la principal revista científica Nature Communications, el 2 de agosto de 2017.
El profesor Nash, autor principal de la investigación, dijo: "Los dispositivos de ondas acústicas superficiales ya se encuentran en una multitud de tecnologías, incluidos sistemas de radar y detección química, pero cada vez se desarrollan más para aplicaciones como el laboratorio en un chip.
"Los enfoques de laboratorio en un chip reducen los laboratorios convencionales de química y biología al tamaño de unos pocos milímetros, y los SAW en estos sistemas pueden usarse para transportar y mezclar productos químicos, o para realizar funciones biológicas como la clasificación celular.
"Sin embargo, hasta ahora, ha sido extremadamente difícil construir una estructura como la nuestra que pueda usarse para dirigir fácilmente ondas acústicas superficiales. Nuestro nuevo diseño fonónico de cristal es capaz de controlar los nanosismos con solo un puñado de elementos cristalinos, lo que facilita mucho su producción que los demostrados anteriormente.
"Estamos seguros de que estos resultados allanarán el camino para la próxima generación de conceptos novedosos de dispositivos SAW, como los biosensores de laboratorio en chip, que dependen del control y la manipulación de nanosismos SAW. Aún más sorprendente, también se ha propuesto que estas estructuras podrían ampliarse para proporcionar protección frente a los terremotos terrestres."
El innovador estudio comenzó como un proyecto de grado con los estudiantes Benjamin Ash y Sophie Worsfold, que son dos de los cuatro autores del artículo de investigación. Ben está actualmente estudiando un doctorado en Exeter con el profesor Peter Vukusic, autor final del artículo, y el profesor Nash en el Centro EPSRC de Exeter para la Formación Doctoral en Metamateriales.
Sophie dijo: "Trabajar con Geoff y su grupo para mi proyecto de grado fue una de mis partes favoritas de mi carrera. Aunque ahora me estoy formando para ser actuario, utilizo muchas de las habilidades que aprendí día a día en mi puesto, y la independencia y confianza que adquirí han resultado invaluables para seguir mi carrera. Estoy increíblemente emocionado de haber formado parte de esta investigación revolucionaria."
El profesor Nash, director de Ciencias Naturales en Exeter, añadió: "Habiendo mudado a Exeter desde la industria relativamente recientemente, ha sido absolutamente fantástico poder involucrar a nuestros brillantes estudiantes de grado en mi investigación. Aportan energía, entusiasmo y una perspectiva diferente, y hacen una contribución real y extremadamente valiosa a la investigación de mi grupo.
Ciencias Naturales en Exeter es un programa innovador y emblemático diseñado para explorar los conceptos científicos necesarios para explicar el mundo natural, desde la nanoescala hasta los complejos sistemas del clima terrestre y nuestro sistema solar.
