Разработан акустический метаматериал, поглощающий звуки (2 фото + видео)

Новая искусственная структура поглощает до 94 процентов всех звуков внутри своей открытой формы.



«Современные звукоизоляторы — в буквальном смысле толстые стенки», — говорят исследователи из команды профессора Бостонского университета Синь Чжана (Xin Zhang). Их проект на традиционные подходы совсем не похож: в нем используется метаматериал, свойства которого определяются не его составом, а деталями формы и структуры. В статье, опубликованной в журнале Physical Review B, ученые описывают и демонстрируют такую структуру — открытую, похожую на серию колец, сквозь которые может течь свободный поток воздуха, но при этом почти ни один звук не вырывается наружу.


По оценкам авторов, структура делает звук слабее на величину до 94 процентов / ©Sydney Scott, Boston University


Физики начали с математического моделирования такой формы и размеров метаматериала, которые смогут эффективно перенаправлять акустические волны обратно к своему источнику. Произведя такую структуру с помощью 3D-принтера, ученые закрепили ее на конце пластиковой трубы, у противоположного конца которой был размещен динамик. Он воспроизводил назойливый и резкий звук, однако, даже приложив ухо к трубе, услышать его не удавалось. Но стоило снять кольцевую структуру с трубы, как помещение заполнял неприятный звук.


©Boston University


Вдохновленные успешным подтверждением своих расчетов в лаборатории, ученые сразу находят массу перспективных применений такой технологии. В самом деле, сегодня уличный и промышленный шум стал настоящей проблемой, а с распространением дронов (жужжание которых считается одним из самых дискомфортных фоновых шумов) грозит еще обостриться. Поэтому такие метаструктуры могут найти широкое применение для уменьшения шума от беспилотников, вентиляторов и кондиционеров — промышленных и бытовых.


«Если мы сможем разместить структуру под лопастями, мы подавим звук, идущий вниз, — обещают авторы работы. — Ее внешняя форма может быть кубической, шестиугольной — любой. Если нам понадобится сложить из них стену, мы сможем использовать шестиугольники». Будем надеяться, ученым удастся реализовать технологию на практике, и тогда наша жизнь станет хотя бы чуточку тише.

Источник: naked-science.ru