科学家创造了一种可以阻挡声音但不能阻挡空气或光的材料
通过将数学与 3D 打印相结合,波士顿大学的研究人员创造了一种看似违背逻辑的新材料:光和空气可以毫无困难地穿过它,但声音却不能。
“我们的想法是,我们现在可以通过数学方法设计出一种可以阻挡任何声音的物体,”研究员张鑫在一份报告中说。新闻稿——这意味着未来可能会比现在安静得多。
在一个纸发表在期刊上物理复习B,研究人员描述了他们所进行的“创造”工作声学超材料”。
他们首先计算材料需要能够将传入的声波反射回声源的尺寸和规格没有阻挡空气或光线。
然后,他们将材料 3D 打印成甜甜圈形状,并将其连接到 PVC 管的一端,将管的另一端连接到扬声器。
当他们从扬声器中发出高音调时,他们发现该形状阻挡了 94% 的通过管道传播的声音。
研究人员雅各布·尼古拉奇克 (Jacob Nikolajczyk) 在一份报告中说道:“我们第一次放置和移除消音器的那一刻……简直就是日日夜夜。”新闻稿。
“几个月来,我们一直在计算机建模中看到此类结果 - 但在计算机上看到建模的声压级是一回事,而亲自听到其影响则是另一回事。”
研究人员设想了他们的声学超材料的许多应用,他们声称这种材料不仅限于他们研究中展示的甜甜圈形状。
“我们的结构超轻、开放且美观,”张和她的研究员同事 Reza Ghaffarivardavagh 在新闻稿中说。
“每块都可以用作瓷砖或砖块,按比例放大并建造一面消音、透水的墙。”
他们还指出,该材料有可能用于抑制无人机、暖通空调系统甚至机器——似乎任何会产生噪音的东西都可以通过添加这种新材料来减少噪音。