Uczynić świat cichszym miejscem

Nowy materiał ma postać pierścienia wykonanego z tworzywa sztucznego, który dzięki swojej wyjątkowej strukturze zatrzymuje dźwięk nie wpływając zarazem na przepływ powietrza. To ważne w sytuacjach, gdy nie działają konwencjonalne panele akustyczne. Przykładem mogą być ekrany dźwiękochłonne umieszczane przy autostradach, które wytłumiają hałas ruchu ulicznego blokując jednocześnie ruch otaczającego powietrza. Bariera tego typu nie sprawdzi się więc na lotnisku, gdzie niczym nieograniczony przepływ powietrza jest kluczowy.

Dzięki szeregowi symulacji matematycznych możliwe było stworzenie działającego prototypu metodą druku 3D. Jego wyjątkowe właściwości wynikają tylko i wyłącznie ze złożoności powstałej struktury. Odpowiednie dopasowanie poszczególnych wymiarów umożliwia odbicie fali dźwiękowej bez wpływu na ruch powietrza - ośrodka koniecznego do jej rozchodzenia się.

Elementy wykonane przy wykorzystaniu opracowanego modelu mogą przybierać kształty nie tylko pierścieni, lecz także kwadratów, sześciokątów czy innych wielokątów. Poprzez ich połączenie można stworzyć estetyczne, dźwiękochłonne bariery, które w minimalnym stopniu blokują przepływ powietrza. Powstałe w ten sposób konstrukcje mogą pomóc w walce z hałasem zarówno w przestrzeni miejskiej, jak i we wnętrzach np. hali produkcyjnych czy szpitali.

Działanie metamateriału przedstawiono na poniższym filmie. W tym eksperymencie pierścień nowo opracowanego materiału skutecznie wygłusza hałas pochodzący z głośnika:

źródło: Bu.edu; zdjęcie: Maxpixel.net