El silencio es precioso y, lamentablemente, muy raro. Vivimos en una sociedad abrumada por el ruido, donde es prácticamente imposible encontrarlo. Pero un nuevo estudio finalmente pudo haber dado a luz al invento más ingenioso del siglo XXI: un material especial en forma de anillo que literalmente puede tragar el sonido.
El silencio es una de las cosas más preciadas de la Tierra. Sin embargo, es una lástima que el mundo en el que vivimos vaya en una dirección completamente diferente. Pero no solo. Los medios actuales para garantizar el silencio no se han adaptado a los tiempos.
“Las barreras de sonido de hoy son paredes literalmente gruesas y pesadas”, dijo el matemático Reza Ghaffarivardavagh.
Este último, junto a colegas de la Universidad de Boston, podría tener una solución definitiva, un metamaterial acústico capaz de cancelar el 94% del sonido. Junto con Xin Zhang, el científico partió de la suposición de que las "barricadas" que atenúan los ruidos pueden ayudar a sofocar el siseo del tráfico en horas pico o contener la sinfonía de la música dentro de las paredes de un comedor. concierto, pero este es un enfoque torpe no adecuado para situaciones en las que el flujo de aire también es importante. Imagine barricadas en la ventilación de un motor a reacción: el avión nunca dejaría la tierra.
Xin Zhang y Ghaffarivardavagh se preguntaron: "¿Podemos diseñar una estructura que pueda bloquear el ruido pero garantizar el paso del aire?"
Gracias a su destreza matemática y la impresión 3D, lograron hacer esto mediante el diseño de una estructura abierta en forma de anillo con especificaciones matemáticamente perfectas, capaz de eliminar el sonido y mantener el flujo de aire. No es una barrera, por tanto, sino un canal abierto.
Tal hazaña solo podría ser posible desarrollando un material con propiedades inusuales y antinaturales, capaz de ejercer una influencia aislada sobre los sonidos. En otras palabras, es un metamaterial acústico. Este último se formó de tal manera que enviara los sonidos entrantes a su lugar de origen. En el interior del anillo, un patrón helicoidal interfirió con los sonidos, impidiendo que se transmitieran hacia el centro (abierto) mientras se preservaba el paso del aire.
“El sonido es causado por pequeñas perturbaciones en el aire. Entonces, nuestro objetivo era silenciar esas pequeñas vibraciones ”, explicaron Ghaffarivardavagh y Zhang. "Si queremos que el interior de una estructura esté abierto, debemos tener en cuenta que este será el camino por el que viajará el sonido".
Los dos investigadores calcularon las dimensiones y especificaciones que tendría que tener el metamaterial para interferir con las ondas sonoras transmitidas, evitando que el sonido, pero no el aire, se irradie a través de la estructura abierta. Para ello, aprovecharon el potencial de la impresión 3D.
Como caso de prueba, decidieron crear una estructura que pudiera silenciar el sonido proveniente de un altavoz. En el laboratorio, sellaron el altavoz en el extremo de un tubo de PVC. Por otro lado, arreglaron el metamaterial acústico. En ese momento, los científicos hicieron clic en el botón de reproducción y escucharon. Parados en medio de la habitación, no escucharon la irritante nota emitida por el orador.
El metamaterial, que rodeaba el perímetro interior de la boca del tubo, funcionaba como un verdadero botón de "silencio". Casi mágico.
Al comparar los niveles de sonido en presencia y ausencia del metamaterial, el equipo calculó que en el primer caso podrían reducirse en casi un 94 por ciento.
Ahora que su prototipo ha demostrado ser tan eficaz, los investigadores tienen varias ideas para aplicar el metamaterial de manera que el mundo sea más tranquilo.
Francesca Mancuso
