Un gruppo di ricercatori dell’Università di Boston ha prodotto un nuovo metamateriale acustico: è in grado di bloccare il suono ma permette ad aria e luce di passare.
E’ possibile bloccare un suono ma lasciar passare aria e luce? Se guardiamo ai materiali fonoassorbenti disponibili oggi sul mercato la risposta è no. Le attuali barriere antirumore sono strutture voluminose e massicce, veri e propri “muri” che bloccano le onde sonore ma impediscono anche il passaggio di aria e luce. Questo limite ingegneristico ha spinto un team dell’Università di Boston a mettersi al lavoro per sviluppare una soluzione capace di cancellare i suoni senza fermare il flusso dell’aria. I ricercatori hanno sfruttato regole matematiche per sviluppare un innovativo metamateriale acustico. I metamateriali acustici sono materiali che sfruttano la loro composizione e la loro forma per bloccare, rallentare o riflettere le onde sonore. Per rendere il loro materiale fonoassorbente ma al tempo stesso permeabile a luce e aria, i ricercatori hanno combinato due materiali trasparenti che bloccano le onde sonore a velocità leggermente diverse per incrementare l’isolamento acustico. Successivamente, hanno determinato la forma migliore per ottimizzare la riduzione del suono e permettere ad una quantità sufficiente di luce e aria di passare. Il risultato è un anello con sei tunnel vuoti che si snodano a forma di elica per condurre le onde sonore in un percorso tortuoso che le disperde con un efficacia del 94%.
Il metamateriale che blocca il suono ma non l’aria
Il prototipo è stato presentato sulla rivista scientifica Physical Review B in un articolo a firma del coordinatore del progetto, l’ingegner Xin Zhang. “Le barriere antirumore di oggi – si legge nel testo – sono letteralmente muri spessi e pesanti. Questi sistemi, attenuano i rumori del traffico e il volume della musica in una sala da concerto, ma bloccano anche il passaggio dell’aria”. Ed è proprio qui che il metamateriale scoperto dai ricercatori di Boston si differenzia dagli isolanti acustici tradizionali perché blocca le onde acustiche ma non l’aria. I test di laboratorio hanno confermato l’efficacia del prototipo: il metamateriale è stato usato per silenziare il suono emesso da un altoparlante ed è riuscito a “cancellarlo” per il 94%. I risultati del test hanno sbalordito gli stessi ricercatori e aperto il campo alla ricerca delle possibili applicazioni. Oltre all’edilizia, uno dei settori che maggiormente potrebbe beneficiare delle prestazioni del metamateriale è quello della sanità: il prodotto potrebbe essere utilizzato per attenuare il rumore provocato dai macchinari per la risonanza magnetica. Anche il settore dell’e-commerce potrebbe trarne grandi vantaggi. “Grandi aziende come Amazon – spiega il coordinatore Xin Zhang – sono interessate a utilizzare i droni per consegnare le merci, ma le persone si lamentano del potenziale rumore. Il colpevole è il movimento dell’elica. Se riusciamo a installare strutture come questa per silenziare il suono sotto le eliche dei droni possiamo cancellare il rumore che si irradia verso il suolo”.