Шумоподавляющий шелк: изобретен новый материал для звукоизоляции

Новый материал с уникальными свойствами изобрели в Массачусетском технологическом институте. В шелковую ткань вплетены пьезоэлектрические элементы. При деформации они генерируют электрический сигнал и подавляют шум двумя способами — создают помехи или просто блокируют звуки. Ткань можно использовать в том или ином режиме в зависимости от источника шума.

Первый способ: электрические сигналы преобразуются в механические движения, которые заставляют шелк вибрировать и излучать собственные звуковые волны. Эти колебания не синхронизированы с нежелательными шумом, поэтому нейтрализуют его. Тот же принцип обычно применяется в шумоподавляющих наушниках.

Второй способ — блокировка звуковых вибраций. Если растянуть шелк и заставить его волокна оставаться неподвижными, они отражают звуковые волны.

Изобретение протестировали на различных тканях и обнаружили, что важна структура материала. Например, муслин по механическим свойствам схож с шелком, но у шелка меньше зазоры между волокнами, поэтому он более эффективно подавляет звуки, особенно высокие. Низкочастотные звуки блокируют даже ткани с крупными порами.

«Создавать шум намного проще, чем тишину. А для защиты от шума приходится строить толстые стены, занимающие много места», — говорит руководитель исследования Йоэль Финк.

С новым материалом толстые стены не нужны: шелк позволяет создавать компактные и легкие перегородки в офисах, квартирах и поездах. Первый механизм подавления звуковых волн снижает уровень шума до 65 децибел (громкость оживленного разговора). Второй способ уменьшает громкость звуков на 75%.

По словам ученых, этот только начало. Пока конструкция работает лишь для определенных частот. Чтобы блокировать более широкий спектр шумов, потребуется электроника с дополнительными возможностями обработки сигналов.