Aktívna smart tkanina umožní vytvoriť zvukotesné domy a kancelárie

Výskumníci vytvorili smart tkaninu, ktorá dokáže potlačiť hluk buď generovaním zvukových vĺn, ktoré rušia hluk, alebo blokovaním vibrácií, ktoré sú kľúčové pre prenos zvuku. Nová hodvábna tkanina potláčajúca zvuk by sa mohla použiť na vytvorenie tichých priestorov v domácnostiach, kanceláriách a či obchodných centrách. Tkanina obsahuje piezoelektrický materiál pretkaný hodvábom, ktorý produkuje elektrický signál, keď sa materiál deformuje, pričom vlákna reagujú na také malé pohyby, ako sú vibrácie spôsobené zvukovými vlnami.

Tkanina je len o niečo hrubšia ako ľudský vlas a podľa tímu dokáže potlačiť zvuk dvoma spôsobmi. Po prvé, elektrické signály sa premenia na mechanické pohyby, ktoré spôsobia, že hodváb začne vibrovať a vydávať vlastné zvukové vlny. Tie kmitajú nesynchrónne s nežiaducimi zvukovými vlnami, a preto ich rušia. Rovnaký princíp sa využíva aj v slúchadlách na potláčanie hluku, ktoré fungujú dobre v malých priestoroch, ako sú uši.

Na potlačenie zvuku na väčšej ploche výskumníci vyvinuli samostatný mechanizmus, ktorý znehybňuje vibrácie, ktoré normálne prenášajú zvuk cez tkaninu. Napli hodváb a prinútili vlákna, aby zostali nehybné, čím sa zvukové vlny odrážali späť k ich zdroju, podobne ako sa svetlo odráža od zrkadla. Tkanina môže byť použitá v jednom alebo druhom režime, a to v závislosti od zdroja hluku.

Výskumníci testovali svoj dizajn s rôznymi tkaninami a zistili, že dôležitým faktorom bola veľkosť pórov. Hoci napríklad mušelín mal mechanické vlastnosti podobné hodvábu, menšie medzery medzi hodvábnymi vláknami ho urobili účinnejším na potláčanie zvuku. Nová hodvábna tkanina by sa mohla použiť na výrobu kompaktných, ľahkých priečok v pracovných priestoroch, bytoch a vlakoch. 

Prvý mechanizmus potlačenia zvukových vĺn výrazne znížil hlasitosť zvukov až na 65 decibelov, čo zodpovedá hlasitosti rozhovoru. Druhý mechanizmus potlačenia vibrácií tlmil prenos zvuku až o 75 %. Štúdia bola uverejnená v časopise Advanced Materials.

Zdroj: livescience.com.