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

Серфинг без капли воды: как оазис Уакачина стал курортом для тех, кто боится утонуть

Хочется ловить волну, но вот проблема: только оказавшись в водоёме глубже пары метров, вам даётся исключительно стиль топориком ко дну? В таком случае вам стоит узнать про самое необычное место для...

Астрономы доказали существование трех популяций сливающихся черных дыр: неразлучные пары, случайные встречи и «каннибалы»

Астрофизики получают информацию о слияниях черных дыр благодаря детекторам гравитационных волн. Когда два сверхплотных объекта сталкиваются, они вызывают возмущение пространства, которое...

Туер «Енисей»— один из последних в мире: почему он до сих пор работает на Казачинском пороге, хотя на всех остальных реках России и Европы такие суда давно исчезли

На реке Енисей есть участок, который веками оставался серьёзным препятствием для судоходства. Это Казачинский порог — природная «плотина» из скальных выступов и каменистых гряд,...

Наши предки вылуплялись из яиц: окаменелость возрастом 250 млн лет подтвердила спорную гипотезу палеонтологов

Эволюционная история млекопитающих неразрывно связана с процессом размножения. Долгое время биологи опирались на устоявшееся положение: древние предки современных млекопитающих, известные как...

Фильм «Белое солнце пустыни»: как он стал негласным талисманом космонавтов

У советских и российских космонавтов сложилась необычная, но неизменная традиция: перед стартом обязательно смотреть фильм «Белое солнце пустыни» — начало ритуала существует ещё с...

Обзор USB-тестера FNIRSI FNB-C2: с поддержкой PD 3.1 и мощностью 240 Вт

Новая модель USB-тестера FNIRSI FNB-C2 — это не просто компактный измерительный прибор, а полноценный инструмент для диагностики современных устройств питания. Он предназначен для...