Invenția genială a cercetătorilor pentru a elimina zgomotul de la vecini. Cum funcționează

Oamenii de știință de la MIT au dezvoltat o țesătură ultra-subțire care emite unde sonore capabile să blocheze aproape complet atât zgomotul, cât și vibrațiile. Pentru a realiza acest lucru, sistemul folosește o tehnologie similară cu cea a căștilor de anulare a sunetului, deși se bazează pe o descoperire anterioară a aceleiași echipe în care au reușit să transforme acest tip de material într-un microfon. Ceea ce face ca o cârpă simplă să blocheze sunetul sau să devină un microfon este bucata de fibră piezoelectrică atașată de ea. Materialele piezoelectrice au proprietatea de a se deforma atunci când sunt supuse unui curent electric și trec din starea lor normală în starea deformată atunci când există fluctuații rapide ale curentului respectiv. Aflăm toate detaliile importante și interesante despre această invenție utilă în continuarea articolului.

Cercetătorii MIT au atașat în centrul țesăturii o fibră piezoelectrică dintr-o singură bucată, cu o grosime de 0,13 mm. Ca și în cazul sistemului de anulare a zgomotului căștilor, undele sonore ale țesutului sunt defazate cu cele ale sunetului pe care doriți să îl anulați, determinând blocarea acestuia. O astfel de țesătură, explică ei, poate fi folosită pentru a crea perdele despărțitoare în spațiile de lucru deschise sau instalată direct pe perete pentru a preveni zgomotul enervant al vecinilor să ajungă în casă. „Zgomotul este mult mai ușor de creat decât liniștea. De fapt, pentru a nu auzi zgomotul, dedicăm mai mult spațiu pereților groși. Noua lucrare oferă un nou mecanism pentru a crea spații silentioase cu un strat subțire de material”, spune Yoel Fink, șeful MIT Electronics Research Laboratory și co-autor al articolului publicat recent în revista Advanced Materials .

Cum functioneazã? Noua țesătură face două lucruri.Vibrează și generează unde sonore care interferează cu zgomotul pentru a-l anula cu mare eficacitate, deși cercetătorii recunosc că această tehnică funcționează mai bine în spațiile mici decât în cele mari. Pe de altă parte, menține materialul nemișcat pentru a suprima vibrațiile cheie în transmisia sunetului, împiedicând transmiterea zgomotului prin material și reducând radical volumul acestuia. Acest lucru este cheia pentru reducerea zgomotului în spații mult mai mari, cum ar fi camere sau mașini, spun cercetătorii. Pentru a demonstra eficacitatea țesăturii, echipa și-a testat sistemul prin montarea țesăturii pe un cadru circular și cântând alături de ea costumul popular al lui Bach, Aire. Rezultatele au arătat că a existat o reducere a vibrațiilor de până la 95%, ceea ce s-a tradus într-o scădere cu 75% a sunetului transmis. În plus, echipa a descoperit ceva neașteptat: și-a sporit și capacitatea de a reflecta sunetul și de a-l returna cu până la 68% la locul său de origine.

Experimentele au mai arătat că atât proprietățile mecanice ale țesăturii, cât și dimensiunea porilor acesteia afectează eficiența generării sunetului. Deși pot fi folosite și alte țesături, cum ar fi pânza sau muselina. Practic, dimensiunea mai mică a porilor de mătase face o țesătură mai bună pentru difuzoare și, prin urmare, un izolator mai bun pentru zgomot. În plus, cercetătorii spun că dimensiunea efectivă a porilor depinde și de frecvența undelor sonore, conform elconfidencial.

Dacă frecvența este suficient de scăzută, spun ei, chiar și o țesătură cu pori relativ mari ar putea funcționa eficient. Următorul pas pentru cercetători este să exploreze folosind țesutul lor pentru a bloca sunetul cu mai multe frecvențe. În plus, doresc să continue studiul arhitecturii sistemului pentru a vedea dacă modificarea unor aspecte precum numărul de fibre piezoelectrice, direcția acestora sau tensiunea aplicată ar putea îmbunătăți performanța. „Există o mulțime de lucruri pe care le putem face pentru ca această țesătură de amortizare a sunetului să fie cu adevărat eficientă”, spune Grace Yang, cercetător în laboratorul lui Fink de la MIT și autor principal al studiului.