Інженери Бостонського університету використали математику для проєктування та 3D-друку «акустичного метаматеріалу». Шумозаглушувальна пластикова конструкція блокує 94% звуків, не перекриваючи при цьому повітряний потік, можливо, прокладаючи шлях до безшумних квадрокоптерів і дронів.
Для тих із вас, хто обурювався математикою в школі, інженери Бостонського університету показали, як її можна використовувати для корисних, веселих і практичних завдань.
Використовуючи математику та 3D-друк, інженери розробили акустичний метаматеріал, який має відкриту форму, підтримує повітряний потік.
Результати роботи дослідників можна знайти у фізичному огляді APS Physic B. У ньому команда деталізує попередні, вдалі акустичні метаматеріали, але лише невелика частина їхньої площі дозволяє проходити повітрю.
Використовуючи миттєву ітеративну виробничу міць 3D-друку, поряд із математично досконалими характеристиками, дослідники створили тривимірний друкований шумовий бар’єр, який не тільки блокує 94% усього звуку, що проходить, але й на 60% відкритий для проходження повітря.
Для перевірки 3D-друку дослідники прикріпили гучномовець до одного кінця великої труби з полівінілхлориду (ПВХ). На іншому кінці отвору вони закріпили 3D-друкований акустичний метаматеріал.
Коли вони натиснули кнопку відтворення, гучномовець почав видавати високий звук, але ті, хто був з іншого боку акустичного метаматеріалу, нічого не чули.
Акустичний метаматеріал можна порівняти з кнопкою вимкнення звуку, коли інженери виявлять, що він заглушує практично весь звук із динаміка.
«Момент, коли ми вперше встановили та зняли глушник… був буквально як день і ніч», – сказав Джейкоб Ніколайчик, співавтор дослідження. «Ми спостерігали такого роду результати в нашому комп’ютерному моделюванні протягом кількох місяців – але одна справа побачити змодельовані рівні звукового тиску на комп’ютері, а інша – почути його вплив самостійно».
Інженери мають намір використати свою роботу, щоб заглушити дратівливі звуки в реальному світі. Сінь Чжан, професор Бостонського університету, додає: «Дрони – дуже гаряча тема. За її словами, такі компанії, як Amazon, зацікавлені у використанні безпілотників для доставки товарів, і «люди скаржаться на потенційний шум».
