Es posible que los antiguos romanos hayan construido estructuras que actuaban como pantallas de protección sísmica mucho antes de que los físicos conocieran los metamateriales o la óptica transformada. Esto es lo que sugieren investigadores franceses en su estudio Papel de la nanofotónica en el nacimiento de las megaestructuras sísmicas .
En él afirman que el patrón de los cimientos de algunos teatros y anfiteatros romanos se parece mucho a las características de los modernos dispositivos de camuflaje electromagnético. Dicen que estos metamateriales arqueológicos Es posible que hayan proporcionado indirectamente protección contra terremotos al desviar las ondas sísmicas alrededor de la arena.
Los metamateriales son estructuras artificiales que manipulan ondas electromagnéticas o sonido de formas que normalmente no se encuentran en la naturaleza. Se ha desarrollado un marco matemático llamado óptica de transformación para diseñar nuevos dispositivos hechos de metamateriales, incluidas capas de invisibilidad. que desvían las microondas alrededor de los objetos.
Una posible aplicación de los metamateriales es la creación de estructuras que desvíen las ondas sísmicas alrededor de los edificios para protegerlos de los terremotos. La idea es rodear un edificio con una red de agujeros u objetos sólidos enterrados en el suelo. Cuando las ondas sísmicas dentro de un cierto rango de longitudes de onda pasan a través de esa red, múltiples reflejos en la red interfieren destructivamente entre sí para crear una banda prohibida que resulta en una reducción significativa de los temblores de los edificios.
Stéphane Brûlé y los ingenieros civiles de la empresa Ménard de Lyon, junto con investigadores del Instituto Fresnel de Marsella, demostraron esta idea en 2012, cuando perforaron en el suelo una red bidimensional de pozos, de cinco metros de profundidad cada uno. Al generar ondas acústicas utilizando una fuente cercana, descubrieron que gran parte de la energía de las ondas se reflejaba de regreso a la fuente a través de las dos primeras filas de agujeros.
Sin embargo, Brûlé considera que los antiguos romanos pudieron haberlo descubierto primero, aunque sin saberlo. Estaba de vacaciones contemplando los restos arqueológicos de la ciudad de Autun, en el centro de Francia, cuando vio una fotografía aérea que mostraba los cimientos de un teatro galorromano enterrado bajo un campo junto a la carretera. Aunque apenas perceptibles, las marcas en el campo mostraban el contorno del edificio del siglo I d.C. y consideró que la estructura semicircular tenía un extraño parecido con la mitad de una capa de invisibilidad. .
Así lo confirma una fotografía de un estudio arqueológico realizado unos años antes, que muestra mucho más claramente los cimientos del teatro. Al superponer esa foto y una de una capa de invisibilidad de 20 centímetros de diámetro construida por Brûlé y sus colegas en el Instituto Fresnel, descubrió que los pilares del teatro y los elementos de la capa estaban casi exactamente alineados, cada uno dispuesto en una serie. de círculos concéntricos (semicirculares) que se acercan entre sí en radios más pequeños.
Brûlé constató que lo mismo sucedió con los cimientos del Coliseo de Roma y otros anfiteatros que, a diferencia de los teatros semicirculares, están completamente cerrados. En particular, descubrió que la proporción de los radios de los círculos concéntricos vecinos (o elipses, en el caso de la mayoría de los anfiteatros) era casi idéntica.
En cuanto a cómo llegaron los romanos a este diseño, Brûlé sugiere que pudieron haber modificado progresivamente sus anfiteatros gracias a la experiencia adquirida durante varios siglos en zonas altamente sísmicas. Pero también podría haber sido cuestión de suerte.
Sébastien Guenneau, del Instituto Fresnel, ha realizado simulaciones por computadora para probar la idea, pero dice que la complejidad del terreno real y su influencia en el paso de las ondas sísmicas hace que los experimentos terrestres sean esenciales. Espera construir un modelo compuesto por pilotes de hormigón enterrados dispuestos en características elipses concéntricas con un diámetro exterior de al menos 20 metros. Esta escala, explica, sería adecuada para ondas sísmicas (de longitud de onda corta) que se propagan en suelos blandos.
