改變未來(lái)降噪技術(shù)的關(guān)鍵——飛蛾。
飛蛾翅膀上的鱗片是潛在降噪技術(shù)的關(guān)鍵。
蝙蝠和飛蛾之間的原聲競(jìng)賽已經(jīng)進(jìn)行了大約6500萬(wàn)年——自從蝙蝠進(jìn)化脫毛尋找獵物以來(lái)。
此后，飛蛾一直承受著巨大的進(jìn)化壓力，要求他們?yōu)榱松娑M(jìn)化防御，其中一種適應(yīng)——翅膀上的微小鱗片——可能是改變未來(lái)降噪技術(shù)的關(guān)鍵。
這是根據(jù)發(fā)表在《皇家學(xué)會(huì)學(xué)報(bào)A：數(shù)學(xué)物理和工程科學(xué)》上的一項(xiàng)新研究。
英國(guó)布里斯托爾大學(xué)生物科學(xué)學(xué)院感官生物學(xué)教授、高級(jí)作家Marc Holderied表示：“飛蛾將激發(fā)下一代吸音材料”。
新的研究表明，總有一天，可以使用超薄吸音壁紙來(lái)裝飾房屋的墻壁，其設(shè)計(jì)可以復(fù)制飛蛾隱形聲偽裝的機(jī)制。
飛蛾翅膀自然吸收聲音
此前，這些研究人員發(fā)現(xiàn)，飛蛾的翅膀通過(guò)其表面吸收聲音的多孔納米結(jié)構(gòu)鱗片來(lái)保護(hù)蝙蝠回聲定位。
飛蛾翅膀上的鱗片長(zhǎng)約100-200微米，厚度僅為1至2微米（小于蝙蝠回聲定位中使用的最高頻率聲音的波長(zhǎng)）。這意味著它們不會(huì)將聲波反射回蝙蝠，而是振動(dòng)并將聲音轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
現(xiàn)在，科學(xué)家已經(jīng)研究了這種結(jié)構(gòu)是否可以通過(guò)研究貼在表面的飛蛾翼吸收聲音的能力來(lái)為安裝吸聲的設(shè)計(jì)提供信息。
我們首先需要知道的是，如果這些飛蛾鱗片位于高反射的表面（如墻壁）前，它們的表現(xiàn)會(huì)有多大？我們還需要弄清楚，當(dāng)天枰與這個(gè)表面相互作用時(shí)，吸收機(jī)制可能會(huì)如何變化？
研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)在鋁盤上放置一小段飛蛾翅膀來(lái)檢查這一點(diǎn)，然后測(cè)試翅膀的方向（關(guān)于傳入的聲音）和鱗片層的去除如何影響吸聲。
值得注意的是，他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)安裝在固體表面上時(shí)，機(jī)翼吸收了高達(dá)87%的傳入聲能，同時(shí)還吸收了來(lái)自許多不同角度（全向）的廣泛頻率（寬帶）。
布里斯托爾大學(xué)生物科學(xué)學(xué)院研究員Thomas Neil博士表示：“更令人印象深刻的是，翅膀在這樣做的同時(shí)非常薄，音階層僅為它們吸收的聲音波長(zhǎng)厚度的1/50”。
這種非凡的性能使飛蛾翼有資格成為自然發(fā)生的吸聲超自然表面，這種材料具有獨(dú)特的特性和能力，無(wú)法使用傳統(tǒng)材料創(chuàng)造。
對(duì)建筑和旅行的影響
超薄吸音面板的創(chuàng)建對(duì)建筑業(yè)和旅游業(yè)都有影響。
隨著城市越來(lái)越喧囂，對(duì)非侵入性聲音緩解的需求增加，輕質(zhì)吸音面板也可能對(duì)旅游業(yè)產(chǎn)生巨大影響，在航空業(yè)中節(jié)省飛機(jī)、汽車和火車的任何重量都會(huì)提高其效率。
到目前為止，研究的吸聲一直處于超聲波頻率——高于人類所能感知的范圍——因?yàn)轵鸬幕芈暥ㄎ皇褂迷摲秶鷥?nèi)的聲波。
這對(duì)于用于聲音緩解是不切實(shí)際的，因?yàn)榇祟惣夹g(shù)需要抑制人類可以聽(tīng)到的噪音污染。
現(xiàn)在，科學(xué)家計(jì)劃通過(guò)在人類聽(tīng)力領(lǐng)域設(shè)計(jì)和構(gòu)建低頻工作的原型來(lái)應(yīng)對(duì)復(fù)制飛蛾翼吸聲能力的挑戰(zhàn)。
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