像头发丝一样薄！这种丝绸织物竟能隔绝噪音
时间: 2024-11-28 05:44:24 | 作者: Kaiyu体育官网app注册入口
我们生活在一个非常嘈杂的世界，噪音无处不在。为了消除噪音，美国麻省理工学院和其他科研单位做一项跨学科合作，开发了一种可拿来创造安静空间的隔音丝绸织物。近日，这项研究发表在《先进材料》杂志上。
这种织物薄如头发丝，含有一种特殊的纤维，当施加电压时，这种纤维就会振动。研究人员利用这些振动以两种不同的方式抑制声音。
其中一种是，振动的织物产生声波，干扰不需要的噪音并将其消除，类似于降噪耳机，它在耳朵这样的小空间里效果很好，但在房间或飞机等大空间里就不起作用了。
而另一种更令人惊讶的技术是，将织物保持不动以抑制振动，而振动是声音传播的关键。这样做才能够防止噪音通过织物传播，并降低音量。第二种办法能够在房间或汽车等更大的空间中实现降噪。
论文通讯作者、麻省理工学院材料科学与工程系教授Yoel Fink说：“制造噪音比创造安静的环境容易得多。这项工作之所以了不起就在于用一层薄薄的织物创造安静的空间，这是一种新的机制。”
在这项研究中，他们将一股压电纤维缝合到织物中。压电材料在受到挤压或弯曲时会产生电信号。当附近的噪音引起织物振动时，压电纤维将这些振动转化为电信号，从而捕捉声音。
为了能够直接抑制声音，研究人员使用丝绸织物扬声器发射声波，破坏性地干扰不需要的声波。它们控制压电纤维的振动，使织物发出的声波与撞击织物的不需要的声波相反，从而抵消噪音。
“如果我们能控制这些振动并阻止它们发生，我们就能阻止噪音的产生。”论文第一作者、麻省理工学院博士Grace Yang说。
实验还表明，织物的机械性能和孔隙的大小都会影响声音产生的效率。虽然蚕丝和平纹细布具有相似的机械性能，但蚕丝较小的孔径使其成为更好的织物扬声器。
当他们在直接抑制模式下测试丝绸织物时，研究人员发现，它可以明显降低高达65分贝的声音。在振动介导的抑制模式下，织物能够大大减少高达75%的声音传播。
接下来，研究人员希望探索怎么样去使用这种织物来阻挡多个频率的声音。此外，他们还想进一步研究织物的结构，看看如何改变压电纤维的数量、缝纫的方向或施加的电压能大大的提升性能。
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