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Udifarm > News > Non categorizzato > Il metamateriale che può ridurre fortemente il suono e far passare la luce e l’aria

Rendere il mondo molto più tranquillo

Gli ingegneri della BU hanno sviluppato un “metamateriale acustico” che può cancellare il 94% del suono. Gli ingegneri della Boston University hanno creato strutture sintetiche per il silenziamento del suono – metamateriali acustici – che possono bloccare il 94% dei suoni. Quali suoni muteresti se potessi? Una coppia di ingegneri della Boston University si sono posti questa domanda, con il frastuono sempre crescente di eliche di droni, turbine di aeroplani, macchine per risonanza magnetica e inquinamento acustico urbano che risuona nell’orecchio della mente.  “Le attuali barriere acustiche sono muri spessi. Sebbene le barricate che attenuano il rumore, chiamate deflettori sonori, possano aiutare a ridurre il frastuono del traffico dell’ora di punta o contenere la sinfonia della musica all’interno delle pareti della sala da concerto, rappresentano un approccio goffo non adatto a situazioni in cui il flusso d’aria è anche critico. Immagina di bloccare la bocca di scarico di un motore a reazione: l’aereo non lascerebbe mai il suolo. Invece, i lavoratori sull’asfalto indossano i tappi per le orecchie per proteggere l’udito dal ruggito assordante. Xin Zhang e Ghaffarivardavagh Ricercatori della Boston University si sono chiesti: “E’ possibile progettare una struttura che può bloccare il rumore ma preservare il passaggio dell’aria?” Grazie alle loro abilità matematiche e alla tecnologia della stampa 3D sono riusciti nel loro intento e nel gennaio 2019 lo hanno pubblicato in un articolo di Physical Review. Ghaffarivardavagh, laureatosi in ingegneria meccanica presso la Sharif University of Technology di Teheran, in Iran, prima di venire alla Boston University per la scuola di specializzazione è stato sempre interessato all’Acustica. Avendo vissuto in altre grandi città prima di venire a Boston, Zhang e Ghaffarivardavagh hanno ritenuto la vita in città così rumorosa, da sognare un modo per renderla tranquilla.

“Il suono è prodotto da minuscoli disturbi nell’aria. Quindi, il loro obiettivo era quello di mettere a tacere quelle piccole vibrazioni ”. Se volevano che l’interno di una struttura sia all’aperto, allora dovevano tenere presente il percorso attraverso il quale il suono viaggia”. Hanno calcolato le dimensioni e le specifiche che il metamateriale doveva avere per interferire con le onde sonore trasmesse, bloccando così il suono, ma non l’aria, modellando il metamateriale in modo tale da rimandare i suoni in arrivo da dove provengono. E’ stato fatto un esperimento ponendo ad un’estremità di un tubo, un altoparlante che emetteva un rumore e ponendo dall’altro lato, il metamateriale di silenziamento acustico aperto. Il risultato è stato eccellente dimostrato anche da un video, riduzione del 94% del suono di ingresso. L’anello di metamateriale è stato realizzato in PVC tramite una stampante 3D. Soddisfatti del risultato, i ricercatori hanno  grandi idee su come il loro metamateriale di silenziamento acustico potrebbe essere sfruttato nel mondo reale. Per ridurre il rumore dei reattori, oppure delle eliche dei droni, o dei ventilatori e condizionatori, o per le macchine per la risonanza magnetica; insomma ora sono in grado di progettare matematicamente un oggetto in grado di bloccare i suoni di qualsiasi cosa.

Questo lavoro è stato supportato da un MSE Innovation Grant della Boston University e Dean’s Catalyst Award.


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Fonte: Boston University