Metamateriais manufaturáveis em massa com inclusões passivas e inteligentes para a atenuação em banda larga de ruído e vibração

Resumo

Uma consciência cada vez maior do impacto negativo da exposição ao ruído e vibração em nossa saúde, junto com demandas ecológicas e econômicas cada vez mais rígidas, levou a uma busca intensiva por soluções leves para os problemas de ruído e vibração. Os metamateriais mostraram grande potencial para superar as soluções tradicionais. Embora promissores, a fabricação de metamateriais está longe de ser madura: o uso do estado-da-arte depende de metodologias ad-hoc ou pontuais, já que as inclusões ressonantes são muitas vezes de geometria intrincadas, representando desafios significativos para produção em massa. Além disso, seu desempenho predominantemente de banda estreita constitui um obstáculo importante para se tornarem soluções de engenharia amplamente aplicáveis. O foco deste projeto é criar novos metamateriais manufaturáveis em massa, com inclusões passivas e inteligentes, para controle de ruído e vibração de banda larga. Para atingir esse objetivo desafiador, uma nova abordagem de fabricação modular será desenvolvida e demonstrada, combinando os recursos de produção em massa de moldes de injeção com a alta versatilidade da manufatura aditiva para permitir a integração de inclusões inteligentes. Uma estrutura eficiente de modelagem de metamateriais multifísicos será desenvolvida e construída para otimizar os parâmetros de inclusão e configurações espaciais a fim de obter desempenho vibroacústico de banda larga, que será validado em protótipos físicos de demonstradores. (AU)