العلماء يكتشفون شكلًا غريبًا يحجب كل الأصوات تقريبًا

نحن نعيش في عالمٍ صاخب، مليء بمحرّكات السيارات والهواتف المحمولة والموسيقا العالية ​​التي تبثّها المتاجر، لذا قد يبدو من المستحيل الهروب من كلّ هذه الضوضاء، باختصار فإنّ الهدوء أصبح ترفًا مبالغًا فيه.
لكن الشكل الجديد الذي اكتشفه الباحثون في جامعة بوسطن يمكن أن يساعد في إعطائنا بعض السكينة والهدوء، _عن طريق تشتيت الصوت_

يسمى الشكل “acoustic metamaterial” ويعني (مادّة مصنّعة بطريقة خاصّة تجعلها قادرة على تشتيت وامتصاص الأمواج الصوتية)، وقد طُوِّر الشكل بالاعتماد على تصاميم رياضيّة تمكّنه من تشتيت 94 في المئة من الصوت من خلال عكس تردّدات معينة تعود إلى مصدرها.

وقال المهندس رضا غفار الذي يعمل في المشروع: “للصوتيّات تاريخ غني جدًا من الأبحاث، لقد ساعدتنا التقنيات الجديدة في الصناعة والتقدم في الأدوات الحسابية من أجل فهم سلوك الموجات الصوتية مع الأجسام الصلبة المعقدة بشكل أفضل”.

تشمل عوازل الصوت اليوم الجدران السميكة وألواح التشتيت الصوتية، هذه التقنيات فعّالة، ولكنها كبيرة ومكلفة وغير عملية أو غير مناسبة للحالات التي تتطلّب تدفّق مستمرّ للهواء.

هذه الأسباب دفعت المهندسين رضا غفار وشين تشانغ للبحث عن تقنية من شأنها منع الضوضاء مع الحفاظ على مرور الهواء.

وقد قاما بذلك باستخدام النمذجة الرياضية والطباعة ثلاثية الأبعاد، حيث طوّرا “مادة تشتيت الصوت” وهي قادرة على استقبال الأمواج الصغيرة ثمّ إعادة عكسها في الهواء الذي يهتزّ مولّدًا الصوت. الفرق الرئيس بين هذه المادّة وألواح تشتيت الصوت التقليديّة أنّ هذه الأخيرة تلتقط الصوت بدلاً من أن تعكس الصوت مثل مادّة تشتيت الصوت الجديدة.

لاختبار الاختراع وضع الباحثون مكبّر صوت في إحدى نهايات أنابيب PVC الكبيرة ووضعوا مادة تشتيت الصوت الجديدة في الطرف الآخر، وقد امتصّت المادّة الصوت بنسبة 94 في المئة، أو ما يكفي لجعلها غير مسموعة بالنسبة للأذن البشرية. [شاهد الفيديو التالي]

ستكون هذه المادّة مفيدة ضمن وحدات التكييف والطائرات بدون طيار.

قال رضا غفار “تصميمنا مفيد جدًا، وخفيف الوزن، وبكلفة تصنيع رخيصة” وأضاف “أعتقد أن هناك تطبيقات كثيرة مثل تقليل الضوضاء من المراوح، التصيم الذي بين أيدينا الآن يعمل بحدود ضيقة ونعمل على تصميم نموذج يعمل على نطاق أوسع، هذا إلى جانب عملنا على نموذج قابل للضبط، والذي قد يفتح إمكانيات جديدة”