Záves tenký ako vlas, ktorý blokuje hluk

Ak vás niekedy obťažoval hluk od susedov alebo z ulice, určite oceníte túto inováciu amerických výskumníkov. Ide o záves vyrobený zo špeciálneho materiálu, ktorý dokáže blokovať hluk vo vašej izbe.

Výskumníci z Massachusettského technologického inštitútu (MIT) vyvinuli špeciálnu tenkú hodvábnu tkaninu, ktorá je sotva hrubšia ako ľudský vlas, no dokáže znížiť prenos hluku vo veľkých priestoroch. Jej zvuková izolácia je spôsobená špeciálnymi piezoelektrickými vláknami, ktoré blokujú akustické vibrácie prostredníctvom „protivibrácie“. Ak sa napríklad použije na výrobu závesov, hluk z vedľajšej miestnosti neprenikne dovnútra.

Je známe, že keď sa dve vlny stretnú v rovnakej fáze, navzájom sa zosilnia, a keď sa stretnú v opačných fázach, navzájom sa vyrušia. Platí to aj pre zvukové vlny. Existuje aj technika redukcie šumu, ktorá nahráva zvuky okolia a potom ich prehráva s určitým oneskorením, takže zvukové vlny sa vlastne navzájom negujú.

Vedci z MIT podrobne opísali svoj objav v magazíne Advanced Materials. Špeciálna zvukotesná tkanina, ktorú vyvinuli, by mohla slúžiť na dvojaký účel. Tkanina dokáže generovať zvukové vlny, ktoré pôsobia proti nežiaducemu hluku, čím tieto frekvencie účinne potláča. Táto technika odráža princíp slúchadiel s potláčaním hluku, ktoré používajú mikrofóny na detekciu vonkajších zvukov a potom generujú protichodné zvukové vlny na potlačenie hluku v pozadí.

V ďalšej aplikácii sa materiál manipuluje tak, aby zostal nehybný. Keďže zvuk je akustická vibrácia vzduchu, táto technika môže zabrániť šíreniu hluku cez látku za krytmi. Táto metóda v podstate zrkadlí zvuk, čím potláča zvuk vo veľkých priestoroch, ako je miestnosť alebo lietadlo, zatiaľ čo vyššie uvedená technika funguje lepšie v menších priestoroch.

Výskumníci by mohli ďalej skúmať variabilné prvky tkaniny, ako napríklad počet piezoelektrických vlákien alebo veľkosť pórov v tkanine, aby zlepšili účinok pohlcovania hluku. Experimentovali by aj s elektrickými vstupmi a vyladili by systém tak, aby eliminoval zložitejšie zvuky z viacerých zdrojov.

Súčasná inovácia je zaujímavá aj tým, že je opakom predchádzajúceho riešenia. Vtedy výskumníci z MIT použili piezoelektrické vlákna na premenu tkaniva na mikrofón. Hoci sa do piezoelektrických vlákien stále posielajú elektrické signály, ktoré spôsobujú ich vibrácie produkujúce zvukové vlny (a menia tkaninu na reproduktor), vlny sú teraz navrhnuté tak, aby účinne stlmili okolitý hluk. „Hoci môžeme použiť látku na vytvorenie zvuku, v našom prostredí je už teraz veľa hluku. Mysleli sme si, že vytváranie ticha by teraz mohlo byť ešte cennejšie,“ povedala hlavná autorka štúdie Grace H. Yang.

Toto technologické riešenie presahuje rámec obyčajného pohodlia. Keďže mestské prostredie je čoraz hlučnejšie, schopnosť vytvoriť tiché priestory s minimálnymi stavebnými úpravami môže zlepšiť duševné zdravie a zvýšiť produktivitu. Okrem toho existujú odhady, že chronické vystavenie hluku prispieva v Európe každoročne k 48 tisíc novým prípadom srdcových ochorení a narúša spánok 6,5 milióna ľudí.