Инженеры-механики создают структуру, которая блокирует 94 процента звуков.
Математически разработанный 3D-печатный акустический метаматериал сформирован таким образом, что он отправляет входящие звуки туда, откуда они пришли. Внутри наружного кольца спиральная картина смешивается со звуками, преграждая им путь.
Исследователи Бостонского университета считают, что можно заставить замолчать шум с помощью открытой, кольцеобразной структуры, созданной для математически совершенных спецификаций, для вырезания звуков при сохранении воздушного потока.
По их мнению, сегодняшние звуковые барьеры - это буквально толстые тяжелые стены. Хотя шумоподавляющие баррикады, называемые звуковыми перегородками, могут помочь заглушить шум в час пик или удержать звуки музыки в стенах концертного зала, этот неуклюжий подход не очень хорош для ситуаций, когда воздушный поток также критичен.
Специалисты рассчитали размеры и технические характеристики, которые метаматериал должен иметь, чтобы вмешиваться в передаваемые звуковые волны, предотвращая излучение звука, но не воздуха, через открытую структуру. Основная предпосылка заключается в том, что метаматериал должен быть сформирован таким образом, чтобы он посылал входящие звуки туда, откуда они пришли, считают ученые.
В качестве тестового примера они решили создать структуру, которая могла бы заставить замолчать звук из громкоговорителя. Основываясь на своих расчетах, они смоделировали физические размеры, которые наиболее эффективно подавляли шумы. Воплощая эти модели в жизнь, они использовали 3D-печать для материализации открытой, шумоподавляющей структуры из пластика.
Сравнив уровни звука с метаматериалом, закрепленным на месте, и без него, команда обнаружила, что они могут заглушить звук почти полностью, на 94 процента.
Теперь, когда их изобретение оказалось настолько эффективным, у исследователей есть некоторые идеи о том, как их акустический глушитель метаматериала может работать, делая реальный мир тише.
Формы акустических глушителей метаматериалов можно создать как куб или шестиугольник. Внешняя часть не должна иметь круглую форму кольца, чтобы функционировать.
По словам ученых, акустический метаматериал потенциально может быть масштабирован. Возможности безграничны, так как метод шумоподавления может быть настроен практически для любой среды. Идея заключается в том, что теперь специалисты могут математически спроектировать объект, который может блокировать звуки чего угодно.
