Đã tìm ra vật liệu cách âm nhưng vẫn cho ánh sáng, không khí lọt qua

Nhóm nghiên cứu cho biết vật liệu mới này rất có tiềm năng trong việc làm giảm tiếng ồn máy bay không người lái, hệ thống HVAC, máy MRI, thậm chí bất cứ thứ gì gây ra tiếng ồn.Nhóm nghiên cứu cho biết vật liệu mới này rất có tiềm năng trong việc làm giảm tiếng ồn máy bay không người lái, hệ thống HVAC, máy MRI, thậm chí bất cứ thứ gì gây ra tiếng ồn.

Bằng cách kết hợp các hình dạng vật liệu sinh ra do thuật toán và công nghệ in 3D, các nhà nghiên cứu từ Đại học Boston đã tạo ra một loại vật liệu mới tện gọi “acoustic metamaterial”, nghe qua hết sức phi lý: Ánh sáng, không khí có thể đi xuyên qua nhưng âm thanh thì không.

Về cơ bản, âm thanh là các dao động lan truyền trong không khí, do đó nếu muốn chặn âm thanh, người ta cần chặn các dao động của không khí. Thông thường, điều này dẫn đến việc ra đời loại vật liệu hấp thụ toàn bộ các dao động như miếng xốp trong các phòng karaoke.

Tuy nhiên, các vật liệu này lại không trong suốt, và kín khí làm cho căn phòng cần được thông hơi bằng cách khác.

Dù rỗng ở giữa nhưng “chiếc nhẫn” này có thể ngăn chặn 94% âm thanh từ nguồn phát đến tai người. Ảnh: Cydney Scott.

“Ý tưởng của chúng tôi là thiết kế các kết cấu vật liệu bằng những hàm toán học tiên tiến, chúng có thể ngăn cản dao động của bất kì tiếng động nào”, nghiên cứu viên Xin Zhang cho biết. Trong bài nghiên cứu công bố trên Tạp chí Physical Review B, các nhà nghiên cứu nói rằng họ đang tạo ra vật liệu “siêu cách âm”.

Nhóm bắt đầu bằng cách tính toán kích thước và đặc điểm kỹ thuật của một vật liệu phản xạ toàn bộ các sóng âm đến nó nhưng không phản xạ lại ánh sáng, và giữa các phân tử có kẽ hở cho không khí đi qua. Sau đó, họ in vật liệu vào một ống nhựa PVC, đầu kia của ống được gắn vào loa. Thử nghiệm cho thấy 94% âm thanh phát ra từ đường ống đã bị chặn.

“Bộ phận giảm thanh hoạt động cực kì hiệu quả. Chúng tôi đã thấy kết quả này trên các mô hình máy tính, nhưng khi thấy nó thực sự hoạt động quả nhiên rất ấn tượng”, nhà nghiên cứu Jacob Nikolajczyk cho biết.

Tính ứng dụng của vật liệu mới này là rất tiềm tàng cho nhiều lĩnh vực. Ảnh: Digitaltrends.

Các nhà nghiên cứu đã hình dung ra nhiều ứng dụng cho siêu vật liệu cách âm của họ, đặc biệt với công nghệ in 3D, nó có thể ở bất kì hình dạng nào phù hợp với nhu cầu người dùng.

“Cấu trúc của chúng siêu nhẹ, có tính mở và rất đẹp”, Zhang và nhà nghiên cứu Reza Ghaffarivardavagh nói trong thông cáo báo chí, “Mỗi mảnh có thể được sử dụng như một viên gạch để xây dựng bức tường cách âm siêu hạng”.

Nhóm cho biết vật liệu mới này rất có tiềm năng trong việc làm giảm tiếng ồn máy bay không người lái, hệ thống HVAC (hệ thống sưởi, thông gió, điều hòa của một tòa nhà), máy MRI, thậm chí bất cứ thứ gì gây ra tiếng ồn.