Шум больше не страшен: как новые метаматериалы глушат звук
Команда под руководством профессора Синь Чжана из Бостонского университета совершила революционный прорыв в технологии управления звуком. В новом исследовании ученые представили инновационную разработку — фазово-градиентные ультраоткрытые метаматериалы PGUOM, способные эффективно заглушать звуки широкого спектра частот.
По данным Tech Xplore, новый материал представляет собой важный этап многолетнего проекта Чжана по созданию эффективного акустического глушителя. Первоначальные разработки фокусировались преимущественно на снижении низкочастотного шума в системах вентиляции и охлаждения. Новую технологию можно применять в гораздо большем спектре ситуаций.
PGUOM эффективно устраняет шумы практически любых частот. Хотя переход от узкополосного подавления к широкополосному немного снижает максимальную эффективность звукоизоляции, данная разработка предлагает большие преимущества для практического использования в промышленности, офисных помещениях и общественных пространствах, где важна качественная циркуляция воздуха одновременно с устранением постороннего шума.
Метаматериал Чжана состоит состоит из одиночных или повторяющихся суперячеек, каждая из которых включает три элементные ячейки субволнового диапазона. В первой и третьей ячейках установлены плотные барьеры, обеспечивающие управляемое изменение фазы проходящих звуковых волн, тогда как центральная ячейка остается свободной для нормального воздухообмена. Благодаря этому формируется полный 2π-фазовый градиент, превращающий входящий звук в поверхностные волны, аналогичные оптическим плазмонным волнам, которые поглощаются и гасятся поверхностью материала. Результат: широкополосный шум эффективно подавляется, при этом сохраняется воздушный поток и геометрическая адаптивность.
Создатели PGUOM нацелены на внедрение собственных инноваций непосредственно в серийные товары и прикладные решения. Пока что они совершенствуют свойства метаматериалов для крупномасштабного промышленного производства. Параллельно ведется работа по улучшению показателей звукопоглощения при сохранении низкого сопротивления движению воздуха и минимальной общей толщины материала.
Тем временем в Японии представили FM-приемник «судного дня» с ручным генератором электричества.
