Revisiting the anisotropy of metamaterials for water waves

Autores
Maurel, A.; Marigo, J.-J.; Cobelli, Pablo Javier; Petitjeans, P.; Pagneux, V.
Año de publicación
2017
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
We establish, both theoretically and experimentally, that metamaterials for water waves reach a much higher degree of anisotropy than the one predicted using the analogy between water waves and their electromagnetic or acoustic counterparts. This is due to the fact that this analogy, based on the two-dimensional shallow water approximation, is unable to account for the three-dimensional near field effects in the water depth. To properly capture these effects, we homogenize the fully three-dimensional problem and show that a subwavelength layered structuration of the bathymetry produces significant anisotropic parameters in the shallow water regime. Furthermore, we extend the validity of the homogenized prediction by proposing an empirical anisotropic version of the dispersion relation.
Fil: Maurel, A.. Ecole Superieure de Physique Et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris; Francia. Universidad de Buenos Aires; Argentina. Laboratoire D'acoustique de L'universite Du Maine; Francia. Laboratoire de Mecanique Des Solides Ecole Polytechnique; Francia. Laboratoire de Physique Et Mecanique Des Milieux Heterogenes; Francia
Fil: Marigo, J.-J.. Laboratoire de Physique Et Mecanique Des Milieux Heterogenes; Francia. Ecole Superieure de Physique Et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris; Francia. Laboratoire de Mecanique Des Solides Ecole Polytechnique; Francia. Universidad de Buenos Aires; Argentina. Laboratoire D'acoustique de L'universite Du Maine; Francia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina
Fil: Cobelli, Pablo Javier. Laboratoire de Physique Et Mecanique Des Milieux Heterogenes; Francia. Laboratoire D'acoustique de L'universite Du Maine; Francia. Laboratoire de Mecanique Des Solides Ecole Polytechnique; Francia. Ecole Superieure de Physique Et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris; Francia. Universidad de Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina
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Materia
METAMATERIALS
WATER WAVES
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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Furthermore, we extend the validity of the homogenized prediction by proposing an empirical anisotropic version of the dispersion relation.Fil: Maurel, A.. Ecole Superieure de Physique Et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris; Francia. Universidad de Buenos Aires; Argentina. Laboratoire D'acoustique de L'universite Du Maine; Francia. Laboratoire de Mecanique Des Solides Ecole Polytechnique; Francia. Laboratoire de Physique Et Mecanique Des Milieux Heterogenes; FranciaFil: Marigo, J.-J.. Laboratoire de Physique Et Mecanique Des Milieux Heterogenes; Francia. Ecole Superieure de Physique Et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris; Francia. Laboratoire de Mecanique Des Solides Ecole Polytechnique; Francia. Universidad de Buenos Aires; Argentina. Laboratoire D'acoustique de L'universite Du Maine; Francia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. 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description We establish, both theoretically and experimentally, that metamaterials for water waves reach a much higher degree of anisotropy than the one predicted using the analogy between water waves and their electromagnetic or acoustic counterparts. This is due to the fact that this analogy, based on the two-dimensional shallow water approximation, is unable to account for the three-dimensional near field effects in the water depth. To properly capture these effects, we homogenize the fully three-dimensional problem and show that a subwavelength layered structuration of the bathymetry produces significant anisotropic parameters in the shallow water regime. Furthermore, we extend the validity of the homogenized prediction by proposing an empirical anisotropic version of the dispersion relation.
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