Vật liệu mới có thể được sử dụng để làm cho tàu ngầm yên tĩnh hơn
Các kỹ sư cơ khí tại Đại học Boston vừa tạo ra được cấu trúc cách âm tổng hợp - vật liệu cách âm có thể chặn 94% sóng âm. Sự khác biệt chính của siêu vật liệu là khả năng sử dụng nó trong những tình huống mà luồng không khí rất quan trọng. Các nhà khoa học đã thiết kế được một cấu trúc có thể chặn tiếng ồn trong khi vẫn duy trì luồng không khí. Sử dụng công nghệ in 3D và tính toán toán học, một cấu trúc hình vòng mở đã được tạo ra để "khắc" âm thanh trong khi vẫn duy trì luồng không khí.
Các kỹ sư đã tính toán kích thước và đặc điểm của siêu vật liệu, giúp cản trở sóng âm truyền qua mà không cản trở đường đi của không khí.
Để thử nghiệm, các nhà khoa học quyết định tạo ra một cấu trúc có thể làm giảm âm thanh phát ra từ loa. Dựa trên tính toán của mình, họ đã mô phỏng một mô hình vật lý có khả năng khử tiếng ồn hiệu quả nhất. Khi thử nghiệm điều này trong phòng thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã gắn một chiếc loa vào một đầu của ống PVC, với một siêu vật liệu âm thanh được chế tạo ở đầu kia. Khi phát âm thanh, cấu trúc mới át đi hoàn toàn nốt tần số cao khó chịu. Bằng cách so sánh mức âm thanh khi có và không có siêu vật liệu cố định tại chỗ, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng họ có thể loại bỏ gần như toàn bộ tiếng ồn (chính xác là 94%), khiến âm thanh phát ra từ loa trở nên không nghe được đối với thính giác của con người.
Ngoài ra, hình dạng của vật liệu giảm âm hoàn toàn có thể tùy chỉnh. Phần bên ngoài có thể được thiết kế không chỉ theo hình chiếc nhẫn mà còn có thể ở dạng khối lập phương, hình lục giác hoặc các hình dạng khác nhau.
Công nghệ này sẽ được ứng dụng rộng rãi trong cả lĩnh vực công nghiệp và quân sự. Ví dụ, siêu vật liệu cách âm trong hệ thống HVAC làm cho chúng im lặng trong khi vẫn cho phép không khí nóng hoặc lạnh lưu thông tự do trong toàn hệ thống; Ngoài ra, bằng cách ngăn chặn các âm thanh bên ngoài trên tàu ngầm, chúng có thể đạt được khả năng tàng hình tốt hơn cho các phương tiện phát hiện kẻ thù. Giảm thông số âm thanh của tàu ngầm là điều mà các nhà thiết kế đã nghiên cứu trong nhiều thập kỷ.
Các kỹ sư đã tính toán kích thước và đặc điểm của siêu vật liệu, giúp cản trở sóng âm truyền qua mà không cản trở đường đi của không khí.
Để thử nghiệm, các nhà khoa học quyết định tạo ra một cấu trúc có thể làm giảm âm thanh phát ra từ loa. Dựa trên tính toán của mình, họ đã mô phỏng một mô hình vật lý có khả năng khử tiếng ồn hiệu quả nhất. Khi thử nghiệm điều này trong phòng thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã gắn một chiếc loa vào một đầu của ống PVC, với một siêu vật liệu âm thanh được chế tạo ở đầu kia. Khi phát âm thanh, cấu trúc mới át đi hoàn toàn nốt tần số cao khó chịu. Bằng cách so sánh mức âm thanh khi có và không có siêu vật liệu cố định tại chỗ, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng họ có thể loại bỏ gần như toàn bộ tiếng ồn (chính xác là 94%), khiến âm thanh phát ra từ loa trở nên không nghe được đối với thính giác của con người.
Ngoài ra, hình dạng của vật liệu giảm âm hoàn toàn có thể tùy chỉnh. Phần bên ngoài có thể được thiết kế không chỉ theo hình chiếc nhẫn mà còn có thể ở dạng khối lập phương, hình lục giác hoặc các hình dạng khác nhau.
Công nghệ này sẽ được ứng dụng rộng rãi trong cả lĩnh vực công nghiệp và quân sự. Ví dụ, siêu vật liệu cách âm trong hệ thống HVAC làm cho chúng im lặng trong khi vẫn cho phép không khí nóng hoặc lạnh lưu thông tự do trong toàn hệ thống; Ngoài ra, bằng cách ngăn chặn các âm thanh bên ngoài trên tàu ngầm, chúng có thể đạt được khả năng tàng hình tốt hơn cho các phương tiện phát hiện kẻ thù. Giảm thông số âm thanh của tàu ngầm là điều mà các nhà thiết kế đã nghiên cứu trong nhiều thập kỷ.
tin tức