Il progetto prevede di realizzare esperimenti di nuova concezione usando metamateriali elasto-magnetici. Alcuni setup sperimentali verranno analizzati dapprima in forma numerica, sperimentalmente poi, allestendo guide d'onda longitudinali ricreate connettendo un set di particelle magnetiche a degli elementi elastici. I magneti interagiscono tra di loro secondo forze di lungo raggio: long-range forces, producendo una nuova tipologia di fenomeni in termini di propagazione ondosa. La teoria sviluppata dal gruppo di ricerca cui fa riferimento l'investigazione, condotta con tecniche innovative, con attuatori quali shaker elettrodinamici e con strumenti di misura non convenzionali, ad esempio attraverso l'utilizzo di tecniche fotogrammetriche, mostra la formazione di fronti d'onda multipli istantanei anche a distanza notevole rispetto ai punti sollecitati. Diversi esperimenti saranno investigati per verificare questi fenomeni, con opportune distribuzioni degli elementi magnetici, andando quindi a modificare lo schema generale di propagazione ondosa, confrontandone i risultati con la teoria sviluppata dal gruppo di ricerca.
La ricerca nell'ambito dei metamateriali si è sviluppata negli ultimi anni; nonostante ciò è un terreno in cui si stanno ottenendo dei notevoli ed incoraggianti risultati, come dimostra la letteratura già citata. Nell'ambito dei metamateriali meccanici di tipo elastico, la ricerca si è occupata soprattutto di definire delle geometrie particolari in grado di dotare il metamateriale di conformazioni particolari se sottoposti ad una sollecitazione, alcuni esempi sono i materiali multi-modo, i materiali pantografici, oppure i metamateriali con coefficienti di Poisson negativi, nulli o pari a -1.
La trasmissione di perturbazioni ondose nei metamateriali, al momento è concentrata su fenomeni di carattere elettromagnetico, sia nell'ambito del cloaking, ma anche del wave stopping per applicazioni di tipo luminoso. Tuttavia in letteratura, i fenomeni di propagazione di onde meccaniche risulta un territorio in fase di esplorazione. Alla luce delle considerazioni di cui sopra, la sperimentazione in questo settore ha tutte le potenzialità per ampliare le conoscenze che si sono finora acquisite, portando potenzialmente alla realizzazione fisica di prototipi funzionanti; la tecnologia attuale, infatti, permette di creare strutture complesse miniaturizzare ad un ordine di grandezza inferiore alla micro-scala, ad esempio, con sistemi di additive manufacturing che sfruttano la fusione di polveri metalliche, attraverso l'uso di laser, per la realizzazione di manufatti. Il progetto che si sta sviluppando rientra tuttora tra i progetti pilota per la realizzazione e l'utilizzo del laboratorio di additive manufacturing, vincitore nel 2015 del bando per le Grandi Attrezzature della Sapienza al momento in fase di allestimento.
Il progetto per lo sviluppo di metamateriali meccanici in grado di produrre effetti di wave stopping e di wave targeting ha delle potenzialità non solo di carattere puramente teorico ai fini di produrre letteratura, ma ha le potenzialità reali di produrre una nuova generazione di manufatti intelligenti, in grado di interagire con le perturbazioni ondose in maniera non convenzionale, come mostrato nella letteratura già citata.
Analizzando separatamente gli effetti che si vogliono ottenere, un materiale in grado di impedire ad una determinata banda passante di attraversare una soglia ha delle potenziali applicazioni nell'ambito non solo della protezione e dell'assorbimento delle vibrazioni per strutture che ospitano componenti particolarmente sensibili, ma anche come possibili mezzi di filtraggio per alcuni spettri di onde meccaniche, selettivamente dannose.
Il fenomeno di wave targeting prevede come applicazione principale la focalizzazione delle onde in un'area del mezzo, così da potervi installare dei sistemi per l'energy harvesting; tuttavia il fenomeno può essere sfruttato per creare delle zone di dispersione dell'energia meccanica, ad esempio veicolando l'energia verso dei risonatori armonici installati in zone di minor sensibilità del mezzo.
Il metamateriale, infine, può essere progettato per sfruttare entrambi gli effetti auspicati, dove l'uno impedisce la propagazione ondosa in una zona, mentre l'altro potenzialmente trasferisce l'energia della perturbazione ondosa lontano dalla zona interdetta.