El innovador “metamaterial acústico” que bloquea el sonido pero no el aire
Científicos de la Universidad de Boston, Estados Unidos, desarrollaron un “metamaterial acústico” que bloquea el sonido incluso mientras el aire circula. Este desarrollo podría ser usado para construir desde aviones más silenciosos hasta paredes que bloquean el ruido.
Crédito: Cydney Scott / Universidad de Boston
¿Te molestan ciertos ruidos?
En los últimos años, la ciencia y la tecnología se unieron para desarrollar dispositivos que pueden bloquear sonidos externos.
Un ejemplo de ello son los auriculares que bloquean el sonido del ambiente donde te encuentras para que puedas escuchar la música que quieras sin distracciones.
Pero bloquear el sonido del motor de un avión o de un auto, por ejemplo, no es posible. Aunque la solución podría estar cerca.
Tras un experimento, un grupo de científicos de la Universidad de Boston logró crear una estructura que puede bloquear el ruido pero permite el paso del aire.
Este “metamaerial acústico” puede bloquear hasta un 94% del sonido, aseguran.
¿Cómo es el “metamaterial acústico”?
Un metamaterial es una estructura diseñada para tener una propiedad que no se encuentra en materiales naturales.
En el caso del “metamaterial acústico” que diseñaron los investigadores de la Universidad de Boston y que llamaron “Silenciador metamaterial ultraabierto” (UOM, por sus siglas en inglés), no es en sí un material, sino una forma diseñada matemáticamente cuya función es bloquear determinadas ondas acústicas.
Pero ¿de qué se trató el experimento?
Los investigadores colocaron un parlante en uno de los extremos de un tubo de PVC. Y en el extremo opuesto pusieron la pieza que diseñaron, que era un anillo de plástico.
En el video que publicaron en YouTube se puede observar que no se oye sonido en la sala. Pero cuando uno de ellos extrae el anillo del extremo del tubo, el ruido se escucha.
“Esta forma está hecha de plástico que se usa comúnmente en las impresoras 3D, pero el material puede ser casi cualquier cosa aunque debe ser lo suficientemente rígido acústicamente para que el sonido viaje a través del aire”, explica a BBC Mundo Reza Ghaffarivardavagh, uno de los investigadores a cargo del proyecto publicado en la revista de la Sociedad Estadounidense de Física (APS, por sus siglas en inglés).
¿Cómo funciona el bloqueador de sonido?
Tomemos como ejemplo un ventilador.
“Si colocas un ventilador y frente a él pones la estructura propiamente diseñada para silenciarlo, básicamente lograrás reflejar el sonido y que vuelva hacia el ventilador (pero que el aire vaya hacia ti). Esto hace que puedas silenciar el sonido”, dice el ingeniero mecánico Ghaffarivardavagh.
“También se puede realizar el diseño de una manera que el ventilador esté dentro del material”, añade.
Utilidad
Si bien el equipo de científicos está dando los primeros pasos en el desarrollo de esta nueva tecnología, aseguran que este metamaterial tiene mucho potencial en una gran cantidad de industrias y que ya recibieron llamadas de diferentes sectores mostrando interés.
“Acabamos de hacer el trabajo fundamental. Creo que es un gran progreso porque el material es flexible, de diseño y con potencialidad para su aplicación en diferentes categorías”, le dice a BBC Mundo Xin Zhang, profesora del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Boston y coordinadora del proyecto.
En concreto, la especialista se refiere a que este “metamaterial acústico” puede ser aplicado en la industria aeroespacial, para reducir el sonido de los motores de los aviones, en la automotriz y hasta en los aparatos domésticos.
También puede ser usado en el diseño de nuevas máquinas para tomar imágenes por resonancia magnéticas (IRM) para que sean más silenciosas, sostiene.
‘Paredes silenciosas’
Según los investigadores, este “metamaterial” puede tener cualquier forma.
“En términos de desempeño acústico, la estructura que creamos es de selección de frecuencia. Esto quiere decir que diseñamos una estructura para silenciar un rango específico de la frecuencia del sonido”, asegura Ghaffarivardavagh.
“Podemos silenciar el sonido de una maquina industrial porque usualmente tiene ciertas frecuencias. Pero para usar esta estructura en ‘paredes silenciosas’ necesitamos que el comportamiento del sonido ocurra en un rango mucho más amplio de frecuencia y es en lo que estamos trabajando”, dice.
“Si podemos cubrir la mayor cantidad de frecuencias, la estructura puede simplemente ser apilada y formar una ‘pared silenciosa'” y ser usada en el ámbito laboral, explica el científico.
Los investigadores también destacan en que el ruido en las ciudades es un problema en crecimiento.
“Estamos aprendiendo sobre las necesidades de las sociedades. Muchos hablan sobre los problemas del aire, del agua y finalmente estamos hablando sobre el sonido y el ruido”, analiza Zhang.
“Este matrimonioentre la acústica y la ciencia con los metametales formando los ‘metametales acústicos’ creo que es algo muy prometedor”, concluye.
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https://www.youtube.com/watch?v=netv_lXUGYg
