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Manipulando Ondas Mecânicas Utilizando Estruturas Periódicas Programáveis

Processo: 18/18774-6
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de janeiro de 2019
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2022
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
Pesquisador responsável:Carlos de Marqui Junior
Beneficiário:Danilo Beli
Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:18/15894-0 - Projeto e otimização de estruturas periódicas para aprimoramento de desempenho vibroacústico, AP.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):21/12700-3 - Manipulando ondas elásticas através de modos topológicos: fase II, BE.EP.PD   19/22464-5 - Manipulando ondas elásticas utilizando modos topológicos - fase I, BE.EP.PD
Assunto(s):Propagação das ondas   Metamateriais
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:cristais fonônicos | Estruturas periódicas programáveis | Isoladores topológicos | Materais inteligentes | metamateriais | Propagação de ondas | Dinâmica dos corpos rígidos e elásticos

Resumo

Metamateriais mecânicos têm sido amplamente estudados devido as suas propriedades dinâmicas extraordinárias que propiciam atenuação de ruído e vibração, assim como manipulação de ondas. O termo metamaterial é, atualmente, utilizado para designar materiais periódicos artificiais projetados para apresentar características dinâmicas não encontradas na natureza. A presença de bandas proibidas (band gap), uma faixa de frequências na qual vibrações não propagam através da estrutura, é uma característica fundamental de metamateriais. Bandas proibidas propiciam a criação de barreiras acústicas e de vibrações em baixas frequências, barreiras sísmicas, diodos acústicos, guias de onda bidimensionais e isoladores topológicos. Usualmente, as estruturas periódicas possuem comportamento dinâmico não ajustável após o projeto de sua célula unitária. Logo, sua faixa de frequência de trabalho ou mesmo suas funções seriam somente modificadas a partir de um novo projeto e com a fabricação de uma nova estrutura. As funcionalidades e aplicações de estruturas periódicas seriam significativamente expandidas caso fosse possível ajustar ou reconfigurar ativamente as propriedades de suas células unitárias, o que resultaria em bandas proibidas adaptáveis e, logo, cristais fonônicos e metamateriais programáveis. Estruturas periódicas programáveis podem apresentar potencialidades extraordinárias e versatilidade que não poderiam ser obtidas com estruturas passivas. Portanto, o presente projeto de pesquisa visa investigar metamateriais e cristais fonônicos inteligentes e programáveis para atenuar ruído e vibração e também manipular ondas mecânicas de forma mais eficiente e versátil. A propagação de ondas em estruturas periódicas é uma área de pesquisas rica e dinâmica, com vários tópicos abertos e cujas soluções possuem potencial para resolver problemas tradicionais de engenharia, de criar novas tecnologias e impactar nossa vida cotidiana.

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Publicações científicas (9)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
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RIBEIRO, LUIZ H. M. S.; POGGETTO, VINICIUS F. DAL; BEL, DANILO; FABRO, ADRIANO T.; ARRUDA, JOSE R. F.. Investigating the stochastic dispersion of 2D engineered frame structures under symmetry of variability. Journal of Sound and Vibration, v. 541, p. 25-pg., . (18/18774-6, 19/00315-8, 18/15894-0)
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