Tapet fonoabsorbant inspirat de aripi de molii care se văd după remorcă

Antheraea pernyi. Credit: Universitatea din Bristol

Experții de la Universitatea din Bristol au descoperit că solzii de aripi de molii acționează ca absorbanți excelente de sunet chiar și atunci când sunt plasați pe o suprafață artificială.

Cercetătorii, care au descoperit recent că aripile molilor oferă protecție acustică împotriva apelurilor de ecolocație ale liliecilor, au studiat dacă structura lor ar putea informa panourile de absorbție a sunetului cu performanțe mai bune atunci când nu se mișcă în spațiul liber.

Liliecii și moliile au fost implicați într-o cursă acustică a înarmărilor între prădători și pradă, de când liliecii au evoluat în ecolocație acum aproximativ 65 de milioane de ani. Moliile sunt supuse unei presiuni puternice de pradă din partea liliecilor și au dezvoltat o serie de apărări în lupta lor de a supraviețui, dar solzii de pe aripa unei molii dețin cheia transformării tehnologiei de anulare a zgomotului.

Profesorul Marc Holderied, de la Școala de Științe Biologice din Bristol, a spus: „Primul lucru pe care trebuia să-l știm a fost cât de bine ar funcționa acești solzi de molii dacă ar fi în fața unei suprafețe cu reflexie acustică, cum ar fi un perete”.

„Trebuia, de asemenea, să aflăm cum s-ar putea schimba mecanismele de absorbție atunci când solzii au interacționat cu această suprafață”.

Profesorul Holderied și echipa sa au testat acest lucru prin plasarea unor secțiuni mici de aripi de molii pe un disc de aluminiu, apoi au testat sistematic modul în care orientarea aripilor în raport cu sunetul primit și îndepărtarea straturilor de sol afectat absorbția.

Tapet fonoabsorbant inspirat de aripi de molii la vedere după remorcă

Prim-plan al unei solzi de aripă. Credit: Universitatea din Bristol

În mod surprinzător, ei au descoperit că aripile molilor s-au dovedit a fi absorbante excelente de sunet, chiar și atunci când sunt deasupra unui substrat acustic solid, aripile absorbind până la 87% din energia sonoră primită. Efectul este, de asemenea, de bandă largă și omnidirecțională, acoperind o gamă largă de frecvențe sonore și unghiuri de incidență.

„Ceea ce este și mai impresionant este că aripile fac acest lucru în timp ce sunt incredibil de subțiri, cu un strat de scară de doar 1/50 din grosimea lungimii de undă a sunetului pe care îl absorb”, a explicat autorul principal, Dr. Thomas Neill. „Această performanță extraordinară califică aripa moliei drept o metasuprafață naturală absorbantă de sunet, un material care are proprietăți și capacități unice care nu pot fi create cu materiale convenționale.”

Potențialul de a crea panouri ultra-subțiri de absorbție a sunetului are implicații uriașe pentru acustica clădirii. Pe măsură ce orașele devin mai zgomotoase, nevoia de soluții eficiente și neintruzive de atenuare a sunetului crește. În mod similar, aceste panouri ușoare fonoabsorbante ar putea avea un impact uriaș asupra industriei călătoriilor, deoarece orice reducere a greutății în avioane, mașini și trenuri ar crește eficiența în aceste moduri de transport și ar reduce consumul de combustibil și CO2.Două emisii

Tapet fonoabsorbant inspirat de aripi de molii la vedere după remorcă

Prim-plan cu scara. Credit: Universitatea din Bristol

Studiul său este publicat în Proceedings of the Royal Society A: Mathematical and Physical Sciences. Acum, oamenii de știință plănuiesc să reproducă performanța de absorbție a sunetului prin proiectarea și construirea de prototipuri bazate pe mecanismele de absorbție a sunetului ale moliei. Absorbția pe care au caracterizat-o în solzii aripi de molii este în intervalul de frecvență ultrasunete, peste ceea ce oamenii pot auzi. Următoarea lor provocare este să proiecteze o structură care să funcționeze la frecvențe mai mici, păstrând în același timp aceeași arhitectură ultrasubțire folosită de molii.

Prof. Holderied a concluzionat: „Moliile vor inspira următoarea generație de materiale fonoabsorbante. Noile cercetări au arătat că într-o zi va fi posibil să împodobiți pereții casei dvs. cu tapet ultra-subțire fonoabsorbant, folosind un design care imită mecanismele care conferă molilor un camuflaj acustic ascuns”.


Moliile și liliecii au fost într-o luptă evolutivă de milioane de ani și încă ne dăm seama de trucurile lor.


Mai multe informatii:
Aripi de molii ca metasuprafață care absorb sunetul, Proceedings of the Royal Society A: Mathematical and Physical Sciences (2022). DOI: 10.1098/rspa.2022.0046. royalsocietypublishing.org/doi….1098/rspa.2022.0046

Furnizat de Universitatea din Bristol

Citare: Moth Wings Inspired Sound-Absorbing Wallpaper on View After Trailer (14 iunie 2022) Preluat la 14 iunie 2022 de la https://phys.org/news/2022-06-moth-winginspired -absorbing-wallpaper-sight.html

Acest document este supus dreptului de autor. În afară de orice tranzacție echitabilă în scopuri private de studiu sau cercetare, nicio parte nu poate fi reprodusă fără permisiunea scrisă. Conținutul este furnizat doar în scop informativ.

Add Comment