科技日?qǐng)?bào)北京10月10日電(記者 張夢(mèng)然)長期接觸低頻噪音會(huì)導(dǎo)致許多健康問題,但解決方案可能出現(xiàn)在一個(gè)意想不到的地方——乒乓球表面。在最新一期《應(yīng)用物理學(xué)雜志》中,法國里爾大學(xué)和希臘雅典國立技術(shù)大學(xué)研究人員描述了一種聲學(xué)超表面,其使用乒乓球作為亥姆霍茲諧振器,創(chuàng)造出廉價(jià)但有效的低頻隔音效果。
低頻噪音在城市、道路附近和機(jī)場很普遍,是城市中常有的聲音背景,可能引發(fā)耳痛、呼吸障礙、煩躁和其他長期不良影響。低頻噪聲由多種來源產(chǎn)生,與高頻聲音相比更加難以避免。
聲學(xué)超表面是專門設(shè)計(jì)用于操縱聲波的材料。該超表面使用空心乒乓球,每個(gè)球上都有小孔,模擬亥姆霍茲諧振器。亥姆霍茲諧振器具有獨(dú)特的能力,能夠以其自然頻率精確捕獲環(huán)境聲波。新研究的獨(dú)創(chuàng)性是考慮兩個(gè)諧振器之間的耦合效應(yīng),其導(dǎo)致兩個(gè)諧振頻率的出現(xiàn)。
這也意味著該設(shè)備能夠吸收更多的聲音。在兩個(gè)耦合諧振器取得成功后,研究人員添加了更多諧振器,從而增加了可吸收的諧振頻率的數(shù)量。
通過調(diào)整球的數(shù)量、孔的數(shù)量和孔的大小,研究人員還可改變超表面的聲學(xué)特性,證明無需昂貴的材料即可設(shè)計(jì)出吸聲板。
研究人員表示,這種超表面的潛力超出了隔音效果。它可被擴(kuò)展以實(shí)現(xiàn)于其他功能,如聲音聚焦、非常規(guī)聲音反射、聲音傳輸操縱等。