Разработан «умный экран», блокирующий звук без препятствия вентиляции

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Новость | Наука и космос

Исследовательская группа Бостонского университета под руководством профессора Синь Чжана разработала инновационный акустический метаматериал, названный PGUOM (сверхоткрытый метаматериал с фазовым градиентом), способный эффективно подавлять широкополосный шум, сохраняя при этом до 70% открытости для прохождения воздуха.

Результаты исследования опубликованы в научном журнале Scientific Reports в статье «Сверхоткрытые метаматериалы с фазовым градиентом для широкополосного акустического подавления». Новая разработка представляет собой значительный прогресс по сравнению с предыдущими версиями акустических глушителей, созданных той же лабораторией в 2019 году, которые были эффективны лишь в узком диапазоне частот.

Прямоугольные и цилиндрические структуры PGUOM
Автор: Чживэй Ян и Синь Чжан Источник: techxplore.com

Принцип работы PGUOM основан на использовании суперячеек, каждая из которых состоит из трех субволновых элементарных ячеек. В первую и третью ячейки встроены твердые барьеры, создающие контролируемые фазовые сдвиги во входящих звуковых волнах, в то время как центральная ячейка остается открытой для беспрепятственного потока воздуха. Искусственно созданные фазовые сдвиги формируют полный фазовый градиент в 2π в каждой суперячейке, преобразуя входящие звуковые волны в ложные поверхностные волны, которые улавливаются и рассеиваются вдоль поверхности метаматериала.

В отличие от традиционных фазо-градиентных структур, в PGUOM центральная ячейка увеличена для регулирования потока воздуха без ущерба для звукоизоляции. Материал может быть изготовлен в различных формах — как прямоугольных, так и цилиндрических — с сохранением эффективности шумоподавления.

Автор: Чживэй Ян и Синь Чжан Источник: techxplore.com

Физические прототипы PGUOM были успешно созданы с помощью 3D-печати. В настоящее время команда работает над интеграцией разработки в конкретные продукты и оптимизацией материалов для масштабного производства. Исследователи также стремятся обеспечить высокое затухание в еще более широких частотных диапазонах при сохранении низкого сопротивления воздушному потоку.

Потенциальные области применения PGUOM включают офисы открытого типа, вентиляционные системы, транспортные узлы и промышленные объекты, где присутствуют разнообразные и непредсказуемые звуковые частоты, а циркуляция воздуха критически важна. Технология направлена на снижение шумового загрязнения, которое оказывает негативное влияние как на здоровье человека, вызывая потерю слуха, нарушения сна и повышение уровня стресса, так и на дикую природу, нарушая экосистемы.

Источник: Tech Xplore

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Компьютерные расчеты термоядерных реакций оказались ошибочными: как эксперимент с испаренной медью переписывает законы физики плазмы

Воздействие сверхмощного оптического лазера на металл разрушает межатомные связи за квадриллионные доли секунды. В точке удара материал мгновенно переходит в состояние горячей сверхплотной плазмы,...

Самые крупные карповые в мире и в России: история семейства, размеры и что из них готовят

Когда слышишь слово «карповые», в голове обычно возникает что-то очень земное и понятное: карась в деревенском пруду, карп на рынке, сазан в рассказах рыбаков. Но у этого семейства есть и совсем...

✦ ИИ  5 сервисов для создания презентаций с опросами: для учителей, маркетологов и бизнеса

Нужно собрать обратную связь, проверить гипотезу или просто узнать, что думают люди? Рассказываем, где создать опрос за 5 минут, какие сервисы работают в РФ, как проводить голосования в реальном...

Где можно увидеть Стоунхендж, не выезжая за границы России

Мысль о том, чтобы увидеть чудо света или загадку истории нужно выезжать за тридевять земель, настолько укрепилась в сознании, что интересных мест поближе как будто и нет вовсе.Итак, для всех...

Обзор бесщеточной аккумуляторной пилы ProCraft PKA45 (PKA46): 2 аккумулятора, 2 шины и 2 цепи

Во время работы в саду или на приусадебном участке приходится срезать деревья и кустарники. Порой они достаточно толстые, чтобы справиться с ними вручную, и приходится доставать электрические или...

6 причин почему кофе из кофемашины дома получается хуже, чем в кофейне — и как это исправить

  • Тематическая подборка
  • Оффтопик
Вы потратили приличную сумму на современную кофемашину, выбираете дорогое зерно, но утренний эспрессо всё равно получается плоским, горчит или подозрительно напоминает напиток из вокзального...