Создан «акустический метаматериал» который блокирует шум, но пропускает воздух и свет

Создан «акустический метаматериал» который блокирует шум, но пропускает воздух и свет

Офисы, концертные залы, дроны и прочие «шумные вещи» могут получить вторую жизнь благодаря маленькому устройству, которое изобрели ученые Бостонского университета.

Вся суть новинки заключается в особой структуре «метаматериала», который подавляет звук, не препятствуя при этом движению воздуха и света. Разработкой проекта занимались профессор Колледжа инженерии при университете Синь Чжан и аспирант на факультете механической инженерии Реза Гаффаривардава.

Обычная звукоизоляция, как правило, уменьшает амплитуду волн, превращая энергию колебания воздуха в тепло. Метаматериал работает по другому принципу: он возвращает звук к его источнику. Первый тестовый образец, который представили исследователи, выполнен в форме кольца, сквозь отверстие которого свободно проходит поток воздуха, но не шум. Секрет необычайных свойств кроется в его инженерии: кольцо математически смоделировано так, что способно улавливать определенные частоты и отражать их обратно. Кольцо ученые распечатали из пластика на 3D-принтере.

МЕТАМАТЕРИАЛ, СПОСОБЕН ПРЕВРАЩАТЬ ТЕПЛО В ЭНЕРГИЮ 24 ЧАСА В СУТКИ

Чтобы проверить на практике свои предположения, они взяли трубу из ПВХ, и на один из ее концов надели такое кольцо, а к другому прислонили динамик. Сделали звук погромче и … ничего не услышали. Кольцо поглотило 94% звука, исходящего от колонки – этого достаточно, чтобы человеческое ухо уловило лишь тишину. «Теперь мы можем математически спроектировать объект, который способен блокировать шум чего угодно», – говорит профессор Синь Чжан.

«Сегодня звуковые барьеры – это толстые тяжелые стены», – объясняет Реза Гаффаривардава. Такие преграды помогут заглушить шум транспорта или не выпустить за пределы зала звучание симфонического оркестра, но они бессильны, когда нужна свето- или воздухопроницаемость. Метаматериал способен поменять взгляд на акустическую изоляцию: им можно покрыть стены офисных ячеек, системы вентиляции и кондиционирования, турбины дронов. При этом метаматериал не будет влиять на другие – «жизненно важные» – параметры.

ИЗ НОВОГО «СУПЕРМАТЕРИАЛА» МОЖНО ПРОИЗВОДИТЬ: ОТ КРЫЛЬЕВ САМОЛЕТОВ ДО МИНИАТЮРНЫХ ИМПЛАНТОВ

Метаматериал не обязательно должен иметь форму кольца, чтобы работать. Ученые говорят, что возможности у устройства практически безграничны: подавление шума можно настроить практически для любой среды и формы. «Мы можем спроектировать его в виде куба или шестигранника, чего угодно, – говорят авторы проекта. – Если мы захотим создать стену, мы выберем шестиугольную форму».