ابداع پارچه‌ای نازک‌تر از موی انسان که جاذب صداست

به نقل از آی‌ای، این پارچه ابریشمی که کم‌ضخامت‌تر از موی انسان است، می‌تواند صداها را جذب کند و به طور بالقوه جهان را به مکانی بهتر و آرام‌تر تبدیل کند.

سر و صدای شلوغی و نامطبوع یک مشکل بزرگ در جهان امروزی ماست. از ترافیک بیرون خانه گرفته تا صدای بلند تلویزیون همسایه و سر و صدای همکاران، پیدا کردن یک محیط آرام دشوار است.

اکنون یک همکاری میان پژوهشگران MIT و سایر موسسات منجر به ایجاد پارچه ابریشمی خاصی شده است که می‌تواند مکان‌های پر سر و صدا را بسیار آرام‌تر کند.

پارچه‌ای را به قدری نازک تصور کنید که تقریباً به نازکی موی انسان است و داخل این پارچه خاص فیبری وجود دارد که با اعمال بار الکتریکی جان می‌گیرد. پارچه با شنیدن صدا شروع به لرزیدن می‌کند که به دو روش مختلف به متوقف کردن صدا کمک می‌کند.

لغو امواج نویز

پژوهشگران با الهام از فناوری هدفون‌های حذف کننده نویز، از ارتعاشات پارچه برای ایجاد سکوت استفاده کردند.

این تکنیک با انتشار امواج صوتی که با سر و صدای ناخواسته تداخل دارد، شبیه به یک دونوازی موسیقیایی که در آن صدای نوازندگی یکی، دیگری را خنثی می‌کند، کار می‌کند. این تکنیک وعده می‌دهد که سر و صداها را در فضاهای کوچک مانند اتاق‌ها یا خودروها ساکت کند.

پژوهشگران با استفاده از مواد معمولی مانند ابریشم و موسلین(پارچه‌ای از جنس پنبه با بافت ساده) موفق به ساخت پارچه‌های سرکوب‌کننده صدا شده‌اند که برای اجرا در دنیای واقعی عملی هستند. برای مثال، می‌توان از چنین پارچه‌ای برای ساخت جداکننده‌هایی در فضاهای باز یا دیوارهای پارچه‌ای نازک استفاده کرد که از عبور صدا جلوگیری می‌کند.

گریس یانگ نویسنده اصلی این مطالعه گفت: در دنیایی که به نظر می‌رسد سر و صدا آرامش را از بین می‌برد، هدف ما ایجاد سکوت و ابداع کالایی حتی با ارزش‌تر از طلا بود. ما با استفاده از قدرت ارتعاشات پارچه، قلمرو جدیدی از امکانات را برای ایجاد فضاهای آرام فراهم کرده‌ایم.

ابریشم؛ سلاح مخفی شگفت انگیز

پژوهشگران همچنین چیز دیگری را یافتند. آنها متوجه شدند که ثابت نگه داشتن پارچه نیز می‌تواند به جلوگیری از حرکت صدا کمک کند. در این حالت، پارچه به یک محافظ قوی تبدیل می‌شود و از عبور صدا از دیوارها یا جداکننده‌ها جلوگیری می‌کند.

در یک مشاهده شگفت‌انگیز محققان کشف کردند که وقتی پارچه ثابت است، می‌تواند صدا را درست مانند یک آینه که نور را بازتاب می‌دهد، منعکس کند.

آزمایشات آنها همچنین نشان داد که هم خواص مکانیکی این پارچه و هم اندازه منافذ آن بر کارایی تولید صدا تأثیر می‌گذارد. در حالی که ابریشم و موسلین خواص مکانیکی مشابهی دارند، اندازه منافذ کوچکتر ابریشم آن را به بلندگوی پارچه‌ای بهتری تبدیل می‌کند.

هنگامی که محققان پارچه ابریشمی را در حالت سرکوب مستقیم صدا آزمایش کردند، دریافتند که می‌تواند به طور قابل توجهی حجم صداها را تا ۶۵ دسی‌بل کاهش دهد که تقریبا معادل یک مکالمه با صدای نسبتا بلند انسان‌هاست.

این پارچه در حالت سرکوب صدا با ارتعاش می‌تواند انتقال صدا را تا ۷۵ درصد کاهش دهد.

آغاز یک مسیر

پژوهشگران در یک حرکت رو به جلو می‌خواهند استفاده از پارچه را برای مسدود کردن صدای فرکانس‌های متعدد بررسی کنند.

این امر به فناوری فانتزی و بهبود در نحوه ساخت پارچه نیاز دارد. آنها همچنین می‌خواهند با تغییر نحوه ساخت این پارچه، به عملکرد بهتری برسند.

یان می‌گوید: امکانات بی‌شماری در انتظار اکتشاف هستند. ما فقط سطح چیزی را که این پارچه سرکوب کننده صدا می‌تواند به دست آورد، خراشیده‌ایم. این تنها آغاز یک مسیر به سوی دنیایی آرام‌تر است.

این پروژه توسط موسساتی مانند بنیاد ملی علوم(NSF)، دفتر تحقیقات ارتش(ARO) و آژانس کاهش تهدیدات دفاعی(DTRA) آمریکا حمایت می‌شود.