Geliştirilen Akustik Metamalzeme Sesi %94 Oranında Engelleyebilir

Bu yıl Mayıs ayında, Washington DC’deki ABD Deniz Araştırma Laboratuvarı’ndaki araştırmacılar, elastik tepki ve mühendislik gradyan malzemelerin sesi önleyici son derece verimli akustik meta malzemeler yapmak için birleştirilebileceğini ortaya çıkardı.

Peki Akustik Metamalzeme Nedir?

Akustik metamalzeme kısaca tanımlamak gerekirse yalnızca geometrilerini kullanarak sesi etkili bir şekilde engelleyebilen gelişmiş malzemelerdir. Soru şu ki, bu malzemeler bunu hava akışını bozmadan yapabilirler mi?

2019 yılının Mart ayında, Boston Üniversitesi araştırmacıları, profesör Xin Zhang ve doktora öğrencisi olan Reza Ghaffarivardavagh hava akışını korurken sesleri etkili bir şekilde kesebilen akustik bir meta malzemeyi gösteren bir makale yayınladılar.

Ghaffarivardavagh, “Bugünün ses bariyerleri kelimenin tam anlamıyla kalın ağır duvarlardır” dedi. Araştırmacı, gürültüyü susturmak için malzeme açısından daha verimli daha iyi bir yol olması gerektiğine karar vererek onu tasarlamaya başladığını belirtti.

Bu yeni yöntem, bir jet motorunun egzoz havalandırması gibi kalın, ağır duvarların kullanılamadığı yer için oldukça kullanışlıdır. Jet moturunun sesini normalde pilotlar ve mürettebat kulak tıkaçları ile önlerler.

Peki ya jet motorunun hava akışına izin verirken sesi bloke etmenin bir yolu olsaydı? Zhang ve Ghaffarivardavagh, tam da bunu yapabilen akustik bir meta malzeme icat etti.

Plastikten yapılmış açık bir yapıyı gerçekleştirmek için 3D baskı kullandılar ve bunu bir hoparlörle test etmeye başladılar. Hoparlör rahatsız edici derecede yüksek bir gürültü seviyesinde patladığında, bu malzeme sayesinde hiçbir şey duyulmadı ve evet gürültü önleyici akustik metamalzeme çalışıyordu.

Zhang’ın ekibi, testlerinin başarısı konusunda oldukça memnun olduklarını belirttiler. Çalışmanın ortak yazarlarından Jacob Nikolajczyk, “Bilgisayar modellememizde bu tür sonuçları aylardır görüyorduk – ancak bir bilgisayarda modellenmiş ses basıncı seviyelerini görmek ile etkisini kendiniz deneyimlemek başka bir şey” dedi.

Takımın daha ileri araştırmaları, kesinlikle herhangi bir şeyin gürültüsünün yüzde 94’ünü engelleyebileceklerini gösterdi. Yeni geliştirmenin uçaklardan dronlara ve inşaata kadar birçok uygulaması var. Çalışma, Physical Review B dergisinde yayınlandı.