Letzten Mai, Forscher des US Naval Research Laboratory in Washington, DC haben das ergebenelastische Reaktion und technische Gradientenmaterialien könnten kombiniert werden, um extrem effiziente akustische Metamaterialien herzustellen, nach Physik heute.
Was sind akustische Metamaterialien? Sie sind fortschrittliche Materialien, die Schall nur durch ihre Geometrie effektiv blockieren können. Die Frage ist, ob sie dies tun können, ohne den Luftstrom zu stören?
Im März 2019, Forscher der Boston University, Xin Zhang, Professor am College of Engineering, und Reza Ghaffarivardavagh, Doktorand am Department of Mechanical Engineering, ein Papier demonstriertein akustisches Metamaterial, das Geräusche effektiv unterdrücken und gleichzeitig den Luftstrom aufrechterhalten kann.
"Die heutigen Schallschutzwände sind buchstäblich dicke, schwere Wände", sagte Ghaffarivardavagh damals. Der Forscher entschied, dass es einen besseren, materialeffizienteren Weg geben musste, um Lärm zu dämpfen, und fuhr fort, ihn zu entwickeln.
Diese neue Methode ist besonders nützlich in Situationen, in denen dicke, schwere Wände nicht wie die Auspufföffnung eines Düsentriebwerks verwendet werden können. Ein Düsentriebwerk zu verbarrikadieren ist keine Option.
Aber was wäre, wenn es eine Möglichkeit gäbe, den Luftstrom des Düsentriebwerks zuzulassen und gleichzeitig den Klang zu blockieren? Zhang und Ghaffarivardavagh erfanden ein akustisches Metamaterial, das genau das tun könnte.
Sie nutzten 3D-Druck, um eine offene Struktur aus Kunststoff zu materialisieren und testeten sie mit einem Lautsprecher. Der Versuch war ein Hit, da der Lautsprecher mit einem irritierend hohen Geräuschpegel explodierte, aber überhaupt nichts zu hören war! Die Geräuschunterdrückungakustisches Metamaterial funktionierte.
Zhangs Team berichtete, vom Erfolg ihres Tests begeistert zu sein."Wir hatten diese Art von Ergebnissen in unserer Computermodellierung seit Monaten gesehen - aber es ist eine Sache, modellierte Schalldruckpegel auf einem Computer zu sehen, und eine andere, seine Auswirkungen selbst zu hören", sagte Jacob Nikolajczyk, ein Studienko-Autor und ehemaliger wissenschaftlicher Mitarbeiter in Zhangs Labor.
Die weiteren Erkundungen des Teams zeigten, dass sie blockieren könnten94 Prozent des Lärms von absolut allem. Die Neuentwicklung hat viele Anwendungen von Flugzeugen über Drohnen bis hin zum Bau.Die Studie ist in der Zeitschrift veröffentlichtPhysische Überprüfung B.
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