La concepció dels metamaterials com a estructures dissenyades artificialment amb l'objectiu d'obtenir un conjunt de propietats que no són assolibles en materials de ma-nera natural, ha captat l'atenció de les comunitats científiques i industrials. Dins de l'ampli ventall d'aplicacions que se'ls pot donar als metamaterials, si ens centrem en el camp de l'acústica, la possibilitat de crear un material capaç d'atenuar de manera efectiva sorolls en rangs de freqüència concrets és de gran interès en multitud d'indústries. En aquest context, els anomenats locally resonant acoustic metamaterials (LRAMs) destaquen per la possibilitat de dissenyar la seva topologia interna per tal que produeixin elevats nivells d'atenuació en regions concretes de l'espectre de freqüències. Amb un disseny topològic òptim, els LRAMs poden servir, per exemple, per a la construcció de panells lleugers aïllants de soroll, que operin en rangs de freqüències baixos, en els quals la solució clàssica requereix de materials d'elevada densitat i es-pessor. Donada la importància de l'estructura topològica dels metamaterials acústics en l'obtenció de les propietats desitjades, resulta convenient l'ús de mètodes numèrics punters per al desenvolupament d'un conjunt d'eines computacionals que tinguin per objectiu l'anàlisi i el disseny de solucions òptimes. Tals eines es fonamenten en tres pilars: (1) la homogeneïtzació multiescala d'estructures de material complexes a una escala micro que derivi en l'obtenció de propietats efectives que permetin descriure el comportament del material a una escala macro, (2) tècniques de reducció per minimitzar l'esforç computacional mantenint nivells de precisió suficients i (3) mètodes d'optimització topològica emprats per a l'obtenció de configuracions òptimes donat un conjunt de restriccions i unes propietats de material objectiu. Aquestes eines computacionals es poden aplicar al disseny de metamaterials acústics que resultin eficients i pràctics a la vegada, és a dir, que es comportin segons les especificacions de disseny i siguin fàcilment fabricables, per exemple, mitjançant tècniques punteres d'impressió 3D.

URL video