Los investigadores de la Universidad de Boston han creado un cancelador de ruido metamaterial que absorbe una gran cantidad de sonido mientras mantiene el flujo de aire. Con la forma de una estructura similar a un anillo de rosquilla, el bloqueador de ruido impreso elimina eficazmente el 94% del sonido, como es evidente en un experimento que utiliza un tubo largo que reproduce sonidos de alta frecuencia desde un altavoz. El metamaterial podría ser útil en entornos de trabajo con mucho ruido, grabación de música y también podría hacer que la electrónica sea más silenciosa.
El metamaterial consta de intrincadas estructuras que, según los investigadores, provocan reflejos de sonido. Por lo tanto, la estructura del bloqueador de ruido impreso devuelve sonidos cuando se coloca en el extremo del tubo. Quitar el bloqueador llena el ambiente con el ruido una vez más. Esto también se ilustra en el video a continuación:
Como indica el estudio, el material tiene un “ medio bicapa colocado transversalmente con grandes grados de contraste en las propiedades acústicas de las capas ”. Como resultado, libera una transmisión asimétrica, similar al fenómeno de interferencia de Fano. Lo que esto significa es que calcularon las dimensiones y especificaciones precisas que la estructura necesitaría tener para que pudiera interferir con las ondas sonoras transmitidas, evitando así el flujo de sonido y permitiendo el flujo de aire. El bloqueador de ruido impreso en 3D rechaza el ruido hasta que la energía del sonido general se disipa, reduciéndolo así.
» El momento en que colocamos y retiramos el silenciador … fue literalmente de día y de noche «, dijo Jacob Nikolajczyk, coautor e investigador del estudio. “ Habíamos estado viendo este tipo de resultados en nuestro modelado por computadora durante meses, pero una cosa es ver los niveles de presión sonora modelados en una computadora y otra es escuchar su impacto usted mismo ”.
Cancelador de ruido metamaterial
La tubería en sí consiste en PVC típico. El truco no está tanto en el material como en la estructura interna. El anillo es una celda unitaria de metasuperficie acústica de sublongitud de onda profunda que comprende un 60% de área abierta para el paso del aire. La intrincada estructura es una maravilla matemática que convierte la reflexión del sonido en un laberinto.
Hay muchas situaciones en las que se necesitan silenciadores de sonido permeables al aire. El bloqueador de ruido impreso en 3D podría servir como una barrera de sonido inteligente para reducir el ruido del ventilador o del motor. También podría resultar útil dentro de las paredes de salas de conciertos y estadios. Incluso puede ser útil para silenciadores de automóviles, aunque es cierto que con un material mucho más resistente y diferente.
Imágenes destacadas cortesía de la Universidad de Boston. El resumen también está disponible aquí . Crédito a los autores: Reza Ghaffarivardavagh, Jacob Nikolajczyk, Stephan Anderson y Xin Zhang.
