“飞蛾将激发科学家们研发下一代吸音材料”。
飞蛾翅膀是改造降噪技术的关键
大约 6500 万年前,蝙蝠首先进化出回声定位的能力,方法是用嘴巴或鼻子发出高频咔嗒声,并聆听物体反弹的回声。
从那时起,蝙蝠和飞蛾就卷入了捕食者和猎物之间的“声学军备竞赛”。现在,虽然飞蛾承受着来自蝙蝠的巨大捕食压力,并且已经进化出多种生存防御措施,但它们选择的武器——飞蛾翅膀——是改变降噪技术的关键。
最近发现飞蛾翅膀确实可以为蝙蝠回声定位呼叫提供声学保护的研究人员一直在研究,当不在自由空间中移动时,它们的结构是否可以“通知”性能更好的吸音板。
现在,在英国皇家学会学 A 上发表的一项研究中 ,布里斯托大学的这些专家发现,飞蛾翅膀上的鳞片即使放在人造表面上也可能是出色的吸音器。
优秀的吸音器
布里斯托尔生物科学学院的Marc Holderied教授在一份声明中说:“我们首先需要知道的是,如果这些飞蛾鳞片在声学高度反射的表面(例如墙壁)前,它们的表现如何。”
“我们还需要找出当鳞片与该表面相互作用时吸收机制可能如何变化。”
据《科学时 》 道,昆虫翅膀的结构呈现出完美的图案,可作为 多种应用的超表面消声器 。
Holderied 教授和他的团队通过将一小部分飞蛾翅膀放在铝盘上进行了测试,然后系统地测试了翅膀的方向与传入的声音和去除鳞片层如何影响吸收有关。
他们是对的。飞蛾的翅膀被证明是出色的吸音器,即使它们位于固体声学基材的顶部。翅膀吸收了多达 87% 的传入声能。
他们还指出,这种效果是宽带和全向的,涵盖了广泛的频率和声音入射角。
翼鳞
设计和构建原型
随着城市声音越来越大,对这种高效、非侵入性、声音缓解解决方案的需求也在增长。这些轻质吸音板可能会对旅游业产生巨大影响,减轻飞机、汽车和火车的重量,提高这些交通方式的效率,减少燃料使用和二氧化碳排放。
科学家们计划通过设计和制造基于飞蛾吸音机制的原型来复制吸音性能。目前,他们在蛾翅中的吸收特征是在超声波频率范围内。
他们的主要挑战是设计一种结构,该结构将在较低频率下工作,同时保留与飞蛾相同的超薄结构。
“飞蛾将激发下一代吸音材料,”Holderied 说。
“新的研究表明,使用一种复制机制的设计,有朝一日可以用超薄吸音壁纸装饰你的房子的墙壁。”
声明:本站部分文章内容及图片转载于互联 、内容不代表本站观点,如有内容涉及侵权,请您立即联系本站处理,非常感谢!