西班牙研发出可吸收声音的3D打印装置——ScienceAlert

西班牙拉萨尔大学拉蒙·柳利大学（La Salle, Universitat Ramon Llull）的研究人员开发了一种3D打印装置，能够显著减少管道和通道中的声音反射。该设计被称为“声音黑洞”：与需要嵌入通道壁内的传统方案不同，它可以单独制造并插入现有管道。ScienceAlert报道了这项研发成果。

该结构如何工作

该结构由固定在中央杆上的环组成，环之间的间隙形成空腔。它们会改变声波的传播：声波在装置内部移动时会减速，波长缩短，能量则被集中。

这部分能量中有很大一部分通过空气与装置表面之间的摩擦和热交换而耗散。因此，以回声形式返回的声音会更少。该名称是对天体物理学黑洞的类比：这项研发并不重现引力现象，而是用于控制声音的传播。

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测试与应用

团队测试了一款长15厘米的3D打印原型，其中央杆上有29个环。该原型被安装在阻抗管中，这是一种用于测量声波行为的实验室设备。扬声器向管内发出不同频率的声音，麦克风则记录反射声音的水平。

测试结果总体上与计算机模拟相符，尽管该装置并未完全消除回声。模拟还显示，这种可插入式结构在更宽的频率范围内反射的声音少于传统的“声音黑洞”。

开发者认为，近期的应用领域包括空气管道和消音器中的噪声控制。同时，该技术还需要在存在气流、不同温度和压力，以及颗粒可能堵塞空腔的条件下接受进一步测试。该研究发表于《Applied Acoustics》期刊。