VALDIVIA. – En un importante avance para la física de ondas y la ingeniería acústica, una investigación desarrollada en el Magíster en Acústica y Vibraciones (MAV) de la Universidad Austral de Chile demostró que la manipulación de la simetría geométrica en metamateriales permite controlar de manera precisa la propagación del sonido. El estudio, liderado por el ingeniero civil acústico Esteban Alarcón, abre la puerta al diseño de soluciones más livianas, compactas y eficientes para el control de ruido y vibraciones industriales y ambientales.
La tesis, titulada «Control de ondas acústicas mediante modulación de simetría en metamateriales inspirados en válvulas de Tesla», combinó sofisticadas simulaciones numéricas con validación experimental en laboratorio para analizar el comportamiento de las ondas sonoras al interior de estas complejas estructuras.
El aporte de las válvulas de Tesla a la acústica
Las válvulas de Tesla son dispositivos geométricos creados originalmente para permitir el paso de fluidos en una sola dirección sin necesidad de partes móviles. En este estudio, Alarcón propuso utilizarlas bajo un enfoque completamente diferente: como guías de onda acústica.
El trabajo demostró que las propiedades de atenuación o transmisión del sonido no dependen de los materiales de construcción, sino estrictamente de la geometría del diseño. Al alterar la simetría interna de estas estructuras, se logró:
- Modulación de Frecuencias: Modificar con precisión los rangos de frecuencia (tonos) en los que el sonido es capaz de propagarse o disiparse.
- Optimización de Espacio: Diseñar soluciones de aislamiento acústico altamente eficientes sin necesidad de incrementar el tamaño, espesor o peso de los sistemas tradicionales.
- Validación Dual: Contrastar con éxito los modelos matemáticos de elementos finitos con mediciones físicas reales sobre prototipos fabricados a escala.
Continuidad de una línea de investigación y presente laboral
Este hito científico representa la consolidación de una línea de trabajo que el profesional inició durante su etapa de pregrado en la UACh, donde comenzó a explorar los metamateriales aeroacústicos. Durante el programa de magíster, Alarcón profundizó en la física de ondas, preparándose para continuar su especialización mediante futuros estudios de doctorado.
En la actualidad, el nuevo graduado aplica sus competencias en el sector productivo y de conservación, desempeñándose en el área de acústica marina a través del desarrollo e implementación de sistemas de monitoreo acústico submarino. Paralelamente, mantiene su vínculo con la academia colaborando activamente con el grupo de investigación ACOUSPHEM del Instituto de Acústica de la UACh.
Respaldo institucional y comisión evaluadora
La investigación de postgrado contó con el patrocinio del Dr. Rodolfo Venegas, académico del Instituto de Acústica de la UACh.
La comisión encargada de evaluar y aprobar la defensa de tesis estuvo integrada por destacados investigadores del área:
- Dr. Uwe Mühlich (Instituto de Obras Civiles, UACh).
- Dr. Jorge Arenas (Instituto de Acústica, UACh).
- Dr. Sergio Floody (Departamento de Sonido, Universidad de Chile).