W Hiszpanii stworzyli urządzenie drukowane w 3D do pochłaniania dźwięku — ScienceAlert
Naukowcy z La Salle, Universitat Ramon Llull w Hiszpanii opracowali urządzenie drukowane w 3D, które może znacząco zmniejszać odbicia dźwięku w rurach i kanałach. Konstrukcję nazwano „dźwiękową czarną dziurą”: w przeciwieństwie do tradycyjnych rozwiązań wymagających wbudowania w ściany kanału, można ją wytworzyć osobno i umieścić w istniejącej rurze. O opracowaniu informuje ScienceAlert.
Jak działa konstrukcja
Konstrukcja składa się z pierścieni zamocowanych na centralnym pręcie, a przestrzenie między nimi tworzą wnęki. Zmieniają one rozchodzenie się fali dźwiękowej: podczas ruchu wewnątrz urządzenia fala zwalnia, jej długość się zmniejsza, a energia ulega koncentracji.
Znaczna część tej energii rozprasza się wskutek tarcia i wymiany ciepła między powietrzem a powierzchniami urządzenia. W rezultacie mniej dźwięku wraca w postaci echa. Nazwa jest analogią do astrofizycznych czarnych dziur: opracowanie nie odtwarza zjawisk grawitacyjnych, lecz służy do kontrolowania rozchodzenia się dźwięku.
Więcej aktualnych wiadomości na kanale UA.News w Telegramie Telegram.
Testy i zastosowania
Zespół przetestował drukowany w 3D prototyp o długości 15 centymetrów, składający się z 29 pierścieni na centralnym pręcie. Zainstalowano go w rurze impedancyjnej — laboratoryjnym urządzeniu do pomiaru zachowania fal dźwiękowych. Głośnik emitował do rury dźwięki o różnych częstotliwościach, a mikrofony rejestrowały poziom odbitego dźwięku.
Wyniki zasadniczo odpowiadały modelowaniu komputerowemu, choć urządzenie nie eliminowało echa całkowicie. Modelowanie wykazało również, że konstrukcja wkładana odbija mniej dźwięku w szerszym zakresie częstotliwości niż tradycyjna „dźwiękowa czarna dziura”.
Za najbliższe obszary zastosowania twórcy uważają kontrolę hałasu w przewodach powietrznych i tłumikach. Jednocześnie technologia wymaga dalszych testów przy obecności przepływu powietrza, w różnych temperaturach i ciśnieniach oraz w warunkach, w których cząstki mogą zatykać wnęki. Badanie opublikowano w czasopiśmie Applied Acoustics.
