Investigadores del Centro Nacional de Investigación Científica de Francia, CNRS y la Universidad de Lorena han desarrollado recientemente un diseño para una meta-superficie acústica enrollada que puede lograr una absorción acústica total en rangos de muy baja frecuencia.
"La principal ventaja es el grosor de la longitud de onda profunda de nuestro absorbente, lo que significa que podemos manejar frecuencias muy bajas, es decir, longitudes de onda muy grandes, con una estructura de tamaño extremadamente reducido", dijo Badreddine Assouar, científico investigador principal.en CNRS en Nancy, Francia.
Assouar y Li, un post-doc en su grupo en el Institut Jean Lamour, afiliado al CNRS y la Universidad de Lorraine, describen su trabajo esta semana en letras de física aplicada de AIP Publishing.
Los sistemas de absorción acústica funcionan absorbiendo energía sonora a una frecuencia resonante y disipándola al calor. Los absorbedores acústicos tradicionales consisten en placas especialmente perforadas colocadas frente a objetos duros para formar cavidades de aire; sin embargo, para operar a bajas frecuencias, estasLos sistemas también deben tener una longitud relativamente gruesa, lo que los hace físicamente poco prácticos para la mayoría de las aplicaciones
Para remediar esto, el grupo de Assouar, cuyo trabajo previo consistía en desarrollar sistemas de canales en espiral, diseñó un absorbente acústico en el que las ondas de sonido ingresan a un canal de aire en espiral interno a través de un agujero central perforado. Esto obliga a las ondas acústicas a viajar a través del canal,aumentando efectivamente la longitud total de propagación de las ondas y conduciendo a una velocidad de sonido baja efectiva y un alto índice de refracción acústica, lo que les permite hacer que el absorbente sea relativamente delgado, al tiempo que mantiene las propiedades de absorción de una cámara mucho más gruesa.
Esto es posible porque la reactancia acústica de la cámara en espiral, una propiedad análoga a la reactancia eléctrica, la oposición de un circuito a un cambio en el voltaje o la corriente, compensa la reactancia del orificio perforado y permite lograr la adaptación de la impedancia.Esto hace que toda la energía acústica se transfiera a la cámara, en lugar de reflejarse, y finalmente se absorba dentro del agujero perforado.
Otras aplicaciones de dicha meta-superficie pueden tratar con la realización de un perfil de amplitud y fase sintonizable para ingeniería acústica, lo que permitiría la manipulación de la trayectoria de propagación de una onda acústica para aplicaciones especiales, como la manipulación de partículas con un frente de onda de vórtice. Trabajo futuro paraAssouar y su grupo incluirán el desarrollo del proceso de fabricación de muestras con impresión 3D y análisis de rendimiento posteriores.
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Materiales proporcionado por Instituto Americano de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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