Προηγούμενες έρευνες έδειξαν ότι η χρόνια έκθεση σε ηχορύπανση χαμηλών συχνοτήτων - ένα κοινό πρόβλημα στις μεγάλες πόλεις, ιδιαίτερα σε κλειστούς χώρους κοντά σε αυτοκινητόδρομους και γύρω από αεροδρόμια - μπορεί να οδηγήσει σε πλήθος προβλημάτων υγείας. Αυτός ο αστικός θόρυβος, που συχνά γίνεται αντιληπτός ως απλός ήχος στο υπόβαθρο, μπορεί να οδηγήσει σε παθήσεις όπως ωτίτιδα, αναπνευστικά προβλήματα, ευερεθιστότητα και διάφορες άλλες μακροπρόθεσμες ανησυχίες για την υγεία. Επιπλέον, λόγω της ποικιλόμορφης προέλευσής του και της ικανότητάς του να διεισδύει στις εγκαταστάσεις ευκολότερα από ό,τι ο ήχος υψηλής συχνότητας, η αποτελεσματική αντιμετώπιση του θορύβου χαμηλών συχνοτήτων αποδεικνύεται ιδιαίτερη δύσκολη υπόθεση.
Ωστόσο, μια πρόσφατη καινοτόμος λύση βρέθηκε από μια κοινή μελέτη μεταξύ του Πανεπιστημίου της Λιλ και του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου. Οι ερευνητές δημιούργησαν μια ακουστική ”μεταεπιφάνεια” χρησιμοποιώντας μπαλάκια του πινγκ πονγκ ως αντηχεία Helmholtz, προσφέροντας μια οικονομικά αποδοτική μέθοδο για τη μόνωση έναντι του θορύβου χαμηλών συχνοτήτων.
«Τα μπαλάκια του πινγκ πονγκ είναι γνωστά σ′ όλους μας, καθημερινά αντικείμενα, παρόντα σε μεγάλους αριθμούς σε όλο τον κόσμο. Το κίνητρό μας ήταν να χρησιμοποιήσουμε αυτά τα εύκολα προσβάσιμα αντικείμενα για να δημιουργήσουμε μια χαμηλών συχνοτήτων μονωτική δομή πάνελ», αναφέρει η συγγραφέας της μελέτης Ρομπίν Σαμπάτ σε δελτίο τύπου. «Τα μπαλάκια του πινγκ πονγκ παρουσιάζουν επομένως μια οικονομική εναλλακτική λύση για τους ακουστικούς μονωτήρες τόσο εξαιτίας του χαμηλού κόστους όσο και για τη δυνατότητα ανακύκλωσης που παρέχουν».
Μια ακουστική μεταεπιφάνεια είναι ένα υλικό που έχει σχεδιαστεί σκόπιμα για να ελέγχει τα ηχητικά κύματα. Η μεταεπιφάνεια της μελέτης αποτελούνταν από κοίλες μπάλες πινγκ πονγκ με μικρές οπές, που προσομοίαζαν αντηχεία Helmholtz.
«Το αντηχείο Helmholtz έχει τη μοναδική ικανότητα να συλλαμβάνει τα περιβαλλοντικά ηχητικά κύματα ακριβώς στη φυσική του συχνότητα. Μπορεί να αναπαρασταθεί ως κοιλότητες που συνδέονται με το περιβάλλον τους μέσω ενός στενού λαιμού. Η πρωτοτυπία της μελέτης ήταν να εξεταστεί η επίδραση της σύζευξης μεταξύ δύο αντηχείων, που οδηγεί στην εμφάνιση δύο συχνοτήτων συντονισμού», εξηγεί η Σαμπάτ.
Αυτή η αύξηση των συχνοτήτων συντονισμού επιφέρει ενισχυμένη ηχοαπορρόφηση. Βασιζόμενοι σε αυτή την επιτυχία, οι ερευνητές επέκτειναν το σχέδιό τους, δημιουργώντας ένα πάνελ που έμοιαζε με ένα πλέγμα από διάτρητες μπάλες του πινγκ πονγκ. Αυτό αύξησε το εύρος των συχνοτήτων συντονισμού που μπορούσαν να απορροφηθούν. Μεταβάλλοντας τον αριθμό των μπάλων, τον αριθμό των διατρήσεων και το μέγεθος αυτών των διατρήσεων, η ομάδα απέδειξε ότι μπορεί κανείς να σχεδιάσει ένα αποτελεσματικό πάνελ ηχοαπορρόφησης χωρίς να καταφύγει σε δαπανηρά υλικά.
«Οι δυνατότητες αυτής της μεταεπιφάνειας επεκτείνονται πέρα από την ηχομόνωση. Μπορεί να διευρυνθεί ώστε να επιτύχει διάφορες λειτουργίες παρόμοιες με άλλες μεταεπιφάνειες. Αυτές οι λειτουργίες περιλαμβάνουν την εστίαση του ήχου, την αντισυμβατική ανάκλαση του ήχου, τη διαχείριση της ηχητικής μετάδοσης και πολλά άλλα», σημειώνει η Σαμπάτ.
Η μελέτη δημοσιεύεται στο Journal of Applied Physics.
Πηγή: Study Finds