Akustische Metamaterialien

Metamaterialien sind Materialien, die Eigenschaften aufweisen, welche so nicht in natürlicher Weise vorkommen. Diese Eigenschaften können beispielsweise eine negative effektive Masse sein und entstehen durch eine spezielle, meist periodische, Strukturierung des Materials. Somit können alle, durch Wellen beschreibbare, physikalischen Größen beeinflusst werden. Mit Metamaterialien können sogenannte Stopp-Bänder erzeugt werden, die zu einer Impermeabelität des Materials für Wellen in gewissen Frequenzbereichen führen. Weitere Vorteile sind die Konzipierung einer Linsen- oder Leitstruktur für Wellen.

Am Lehrstuhl für Akustik mobiler Systeme wird an elastischen, akustischen und gekoppelten Metamaterialien geforscht. Alles im Rahmen der Schallausbreitung in Strukturen und Fluiden. Der Lehrstuhl kann auf eigene numerische Analysemethode, im Sinne von eigenen Codes, basierend auf der Randelemente- und Infinite Elemente Methode, zurückgreifen.

Aktuelle Forschungsziele sind die Auslegung von additiv gefertigten akustischen Metamaterialien, sowie der Einfluss der Strukturschwingung auf die Wirksamkeit der Materialien. Im Vordergrund stehen dabei die Erfüllung der Leichtbau- und Fertigungskriterien.