Technologie | Věda | Zvuk

Unikátní druh akustického metamateriálu dokáže zamezit přenosu zvuku. Vyřeší problém s bzučícími drony

  • Vědci vytvořili nový typ akustického metamateriálu
  • Dokáže zabránit přenosu zvuku a přes to nebrání proudění vzduchu
  • Budoucnost by mohl najít třeba u dronů

Vědci z univerzity v Bostonu představili nový druh akustického materiálu, který se zaměřuje na zamezování přenosu zvuku, respektive hluku, aniž by zároveň bránil volnému průchodu vzduchu. To je důležité v mnoha oblastech, kde nelze použít silné zdi nebo speciální zvukové stínění, přes které pochopitelně neprochází žádný vzduch nebo třeba ani světlo.

Metamateriály zažívají v poslední době obrovský rozmach především díky tomu, že lze stále jednodušeji simulovat a vytvářet speciální struktury přímo na počítači a dle zadaných parametrů, které požadujeme, aby materiál měl. Nejedná se přitom jen o chemické složení, ale především o strukturu, která má nějaký matematický základ nebo důvod. V tomto případě je cílem práce se zvukovými vlnami a vědeckému týmu se podařil opravdu velmi zajímavý průlom.

Prstenec, který odráží zvuk

To co se vědcům podařilo vyrobit, připomíná velký prsten. Nejde přitom o jeho složení ale jeho tvarování, strukturu a funkci. Cílem vědcům bylo, aby vytvořili metamateriál, který dokáže zamezit šíření zvuku (hluk, šum) v konkrétní formě a přitom se jednalo o otevřenou konstrukci.

Díky matematickým modelům a pokročilým výpočtům se jim podařilo vyvinout konstrukci, která doslova odráží zvukové vlny zpátky, odkud dorazily, ale zároveň nijak neovlivňuje proudící vzduch. Prvotní snahou při testech byla regulace zvuku z reproduktoru, přičemž hluk byl soustředěn a veden skrze podlouhlou trubici, na jejímž konci se nacházel právě zmíněný prstenec.

Vytištěno na 3D tiskárně

Vědci nepoužili při tvorbě metamateriálu žádné speciální chemické složení nebo náročnou výrobu. Prstenec jednoduše vytiskli z plastu na klasické 3D tiskárně. Díky dostatečnému rozlišení může mít metamateriál potřebné tvary, které byly vypočítané v modelech na počítači jako nejefektivnější pro interakci se zvukovými vlnami.

Dle testování už tento první prototyp dokázal zabránit průchodu 94 % zvukových vln, které odrazil zpátky ke zdroji. Jak velký je to rozdíl, si můžete prohlédnout na videu, kde celá testovací sestava běží s nasazeným akustickým metamateriálem a poté je prstenec vyjmut z trubice. Zatímco s nasazeným akustickým metamateriál by lidské ucho v dané místnosti nezaznamenalo pouštěný vysokofrekvenční zvuk, po jeho vyjmutí už ano. Dle vyjádření je to rozdíl „jako den a noc“.

Supertiché drony

Jako první a hlavní nápad pro reálné použití se nabízí drony, jejichž vrtule vydávají vysokofrekvenční zvuk. Pokud by se pod nimi v rámci nějaké lehké konstrukce s trubicí nacházel tento akustický metamateriál, téměř veškerý slyšitelný nepříjemný zvuk by byl odrážen směrem vzhůru a na zemi by tak nebylo nic slyšet. To je důležitá zpráva nejen pro budoucí malé donážkové drony, které by poletovaly všude kolem nás s jídlem a nákupy, ale také pro velké letouny ve stylu kvadrokoptér, které jsou určené pro převoz lidí (UberAir a další).

Tento objev však může změnit nejen vše, co je vybaveno ventilátorem a dělá tak hluk, ale i zcela změnit konstrukce protihlukových bariér. Vědci uvádí, že možnosti jsou neomezené, protože akustický metamateriál lze vyrobit tak, aby zabránil průchodu takřka jakéhokoli druhu zvuku.

Originální materiál k výzkumu naleznete zde

Diskuze (8) Další článek: Rozšířená podpora pro Windows 7 se začne prodávat od dubna. Zahrne i Office 365

Témata článku: Technologie, Věda, Výzkum, Zvuk, Drony, Boston, Vědec, Druh, Hluk, Přenos, Vzduch, Zvuková vlna, Prstenec


Určitě si přečtěte

Co přijde po Netflixu a Amazonu? Tohle jsou streamovací služby, na které v Česku čekáme

Co přijde po Netflixu a Amazonu? Tohle jsou streamovací služby, na které v Česku čekáme

** Rozhodujete se mezi Netflixem a HBO Go? Věřte, bude hůř ** Na trhu je mnohem víc ambicióznějších streamovacích služeb ** Některé by mohly do ČR zamířit ještě letos

Lukáš Václavík | 45

Je lepší hrát na PC, či na konzolích? Nebo jsou i jiné možnosti?

Je lepší hrát na PC, či na konzolích? Nebo jsou i jiné možnosti?

** Jaké jsou výhody a nevýhody hraní na počítači? ** Co mají společného a v čem se liší Xbox One, PS4 a Switch? ** Na čem hrát, když nemáte výkonné PC ani konzoli?

Lukáš Václavík | 123

Nejlepší aplikace na předpověď počasí: Kde nejlépe zjistit, co zrovna chcete vědět

Nejlepší aplikace na předpověď počasí: Kde nejlépe zjistit, co zrovna chcete vědět

Obecných aplikací na předpověď počasí je nespočet, jenže často skončí jen u základní informace o počasí a nenabídnou odpovědi na řadu praktických otázek. A tak jsme si položili právě několik takových otázek a hledali aplikace či meteoslužby, které nám nejlépe odpoví.

Karel Kilián | 4

Deset kotev, které i v roce 2020 táhnou Android ke dnu

Deset kotev, které i v roce 2020 táhnou Android ke dnu

** Android existuje skoro 12 let a za tu dobu v mnoha směrech dospěl ** Dnes běží na sedmi z deseti telefonů, ale čemu za to vděčí? ** Našli jsme 10 kotev, které táhnou tento operační systém ke dnu

Karel Kilián | 169

Na měsíc jsem opustil Google a potupně se zase vrátil zpět (komentář)

Na měsíc jsem opustil Google a potupně se zase vrátil zpět (komentář)

** Zkusil jsem se zbavit závislosti na vyhledávači od Googlu ** Jako alternativy posloužily Bing, Seznam a DuckDuckGo ** Mají své silné stránky, ale i nepřekonatelná negativa

Lukáš Václavík | 58