Искусственная черная дыра. Исследователи разработали компактный прибор, эффективно поглощающий звук
Инженеры разработали компактное устройство, работающее по принципу звуковой черной дыры. Напечатанную на 3D принтере 15-сантиметровую конструкцию можно вставлять в обычные трубы и с ее помощью эффективно поглощать отраженное эхо и шумы.
Распространение звуковых волн в замкнутых пространствах, таких как вентиляционные шахты, промышленные воздуховоды или водопроводные трубы, часто создает серьезные проблемы из-за громкого грохота и отраженного эха. Традиционные методы шумоизоляции нуждаются в интеграции специальных элементов непосредственно в конструкцию самих систем. Однако команда инженеров-акустиков под руководством Ориоля Гуаша и Цзе Дэна из Университета Рамона Льюля предложила принципиально иное решение и опубликовала результаты в издании Applied Acoustics.
Исследователи разработали модульное устройство в форме елки, которое легко вставляется в уже готовые трубы. Конструкция длиной 15 сантиметров состоит из центрального стержня и 29 тщательно спроектированных колец разного диаметра. Когда звуковая волна попадает внутрь этой структуры, ее движение начинает постепенно замедляться. Длина волны уменьшается, а энергия концентрируется в конце пути. Это напоминает поведение внешнего наблюдателя вблизи астрофизической черной дыры, когда кажется, что объект тратит бесконечное время для достижения горизонта событий.
В отличие от космических объектов звуковая черная дыра рассеивает концентрированную энергию за счет трения и теплообмена между воздухом и поверхностью материала. Лабораторные тесты в импедансной трубке показали, что новое устройство не только эффективно уменьшает отражение звука, но и работает в более широком диапазоне частот по сравнению с традиционными аналогами. Несмотря на то, что инженерам еще предстоит адаптировать технологию к реальным условиям эксплуатации (в частности, противостоять температурным колебаниям и загрязнениям), этот подход открывает новые возможности для контроля за акустикой помещений и промышленных объектов.