У людей с шумными соседями может появиться новая надежда. Ученые из Массачусетского технологического института разработали метод использования тонких листов ткани для подавления или блокировки звука — в последнем случае ракетка даже отражается обратно к своему создателю.
Основываясь на предыдущем исследовании Массачусетского технологического института, в котором листы ткани были превращены в микрофоны, этот последний проект превращает их в динамики. Для этого берут тонкий лист ткани (лучше всего подойдет шелк) и прикрепляют к его поверхности одно пьезоэлектрическое волокно. Это волокно проходит вертикально посередине листа толщиной всего 0,13 мм.
Пьезоэлектрические материалы деформируются, когда через них проходит электрический ток. Когда этот ток быстро колеблется, волокно быстро перемещается вперед и назад между исходным и деформированным состояниями, создавая вибрации, которые проходят через лист материала. Эти вибрации, в свою очередь, вытесняют воздух, создавая звуковые волны, как в динамике.
Если звуковые волны ткани намеренно созданы так, чтобы они не совпадали по фазе с мешающими звуковыми волнами, они нейтрализуют другие волны — наушники с шумоподавлением работают таким же образом. В ходе лабораторных испытаний шелковый квадрат размером 8 х 8 см (3,15 х 3,15 дюйма) смог издавать звук мощностью до 70 децибел, уменьшая неприятные звуки до 37 дБ.
При этом, этот метод наиболее эффективен в довольно небольших помещениях, а не в больших помещениях, таких как спальни. Вот здесь и пригодится другой метод.
Ткань может подавлять звук создавая звуковые волны, которые мешают нежелательному шуму, чтобы его подавить (рисунок C), или удерживая неподвижно для подавления вибраций, которые являются ключевыми для передачи звука (рисунок D)MIT
Вместо того, чтобы перемещать ткань настолько, чтобы создавать звуковые волны, пьезоэлектрическое волокно можно использовать, чтобы просто удерживать материал неподвижно, не позволяя ему вибрировать синхронно с неприятными звуковыми волнами, ударяющими о его поверхность. Следовательно, если бы лист материала повесили на стену спальни, большая часть неприятного звука, вибрирующего через эту стену, не смогла бы пройти через ткань.
При тестировании в В лаборатории было обнаружено, что этот метод снижает вибрации шелка до 95%, что приводит к снижению передаваемого звука на 75%. Ученые были удивлены, обнаружив, что эта технология также повысила способность ткани отражать звук туда, откуда он исходил, на целых 68%.
«Хотя мы можем использовать ткань для создания звука, есть В нашем мире уже так много шума. Мы подумали, что создание тишины может быть еще более ценным», — говорит ведущий автор исследования, аспирант Грейс (Ноэль) Янг.
Документ об исследовании – который также участвовали ученые из Университета Кейс Вестерн, Университета Висконсина в Мэдисоне и Школы дизайна Род-Айленда – недавно опубликованная в журнале Advanced Materials.
