科學家研發出中空的隔音材料,可透光通風並有良好隔音效果
波士頓大學(Boston University)研究團隊創造出一種看似違背邏輯的新材料,這種環狀的中空材料可讓空氣與光通過,但卻能阻擋聲音。實驗發現,這種材料可阻擋 94% 的聲音。
聲學原理
研究人員依靠數學模型設計出這種聲學超材料(acoustic metamaterial),並且以 3D 列印製造。此種材料將特定頻率聲音反射回聲源的方式來達到隔音效果,而不像傳統的隔音材料是以吸收聲波的震動轉為熱能,其獨特之處是可以透光與通風。
研究團隊表示:「放置和移除消音器的差別猶如日與夜,我們幾個月來一直在電腦建模中看到這些結果,但在電腦上看到模擬的分貝量級是一回事,自己聽到差異又是另一回事。」
多重應用
經由實驗證實了有效性之後,研究人員將願景放在各樣應用上。研究人員表示:「我們的結構輕量、開放又美觀,可以製成如磚瓦大小的單位,以便擴大規模堆疊,建造一個可以消除聲音的透氣牆。例如將外型設計成六邊形,那就可以做成開放的蜂巢結構。」
這樣的牆面可用在室內外各種情況,例如交通繁忙的道路邊、室內空調系統的機房、辦公室的個人隔間,甚至是磁共振成像(MRI)這樣的醫療儀器內幫助病患隔絕運作過程中的聲響。當然,也有移動性的應用,例如無人機。
研究人員補充:「無人機是一個熱門的話題,例如亞馬遜(Amazon)有興趣使用無人機運送貨物,但人們對潛在的噪音汙染不滿。如果可以在無人機的風扇下方放置我們的消音結構,我們將可以抵消向地面發射的聲音。」
雖然這種材料需要根據使用環境來量身訂製,但我們應該可以期待更寧靜的未來。
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參考資料:
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