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Crean una ventana que deja pasar el aire pero no el sonido


08/07/2013

Cientficos de la Universidad Martima Mokpo (Corea de Sur) y del Instituto Coreano de Maquinaria y Materiales han creado una ventana que permite que pase el aire pero no el sonido. Segn los expertos, se trata de una solucin contra la contaminacin acstica, que han definido, en el artculo publicado en arxiv.org, como "una de las bestias negras de la vida moderna".

El aislante contra el sonido es un negocio difcil y costoso, segn han indicado los cientficos, que han apuntado que, generalmente, la insonorizacin funciona bajo el principio de la transferencia de sonido, del aire a otro medio que absorbe y amortigua. De este modo, la idea de crear una barrera que absorbe el sonido al tiempo que permite el libre paso del aire parece, a primera vista, imposible.

Sin embargo, los investigadores coreanos han dado con una forma de separar el sonido del aire en el que se desplaza, y luego a atenuarlo, a travs de un diseo "relativamente simple" basado en la creacin de un material con un mdulo de volumen negativo.

Un mdulo de compresibilidad del material es esencialmente su resistencia a la compresin y esto es un factor importante en la determinacin de la velocidad a la cual el sonido se mueve a travs de l. Un material con un mdulo de compresibilidad negativa atena exponencialmente cualquier sonido que pasa a travs de l.

Los cientficos han apuntado que es difcil imaginar un material slido que tiene un mdulo de compresibilidad negativa. "Ah es donde un diseo inteligente es muy til", han apuntado los autores del trabajo, Sang-Hoon Kima y Seong-Hyun Lee.

La idea de ambos investigadores ha sido disear una cmara de resonancia que consiste en dos placas paralelas de plstico acrlico transparente de unos 150 milmetros cuadrados y separados por 40 milmetros, algo as como una seccin de doble acristalamiento del tamao de un libro de bolsillo.

Esta cmara est diseada de forma que cualquier sonido que resuena en ella se oponga a cualquier sonido que la comprima, dando lugar a un mdulo de compresibilidad global negativo.

Otro factor importante es la eficiencia de la captacin de sonido por parte de la cmara. Para ello, Kima y Lee han realizado un agujero de 50 milmetros en cada trozo de acrlico que acta como un elemento de difraccin para que cualquier sonido que llega a la cmara sea difractado fuertemente hacia ella. El resultado es una ventana de doble acristalamiento con un mdulo de compresibilidad negativa que atena fuertemente el sonido golpeando.

Los autores de la investigacin han utilizado su unidad de doble acristalamiento como un bloque de construccin para crear ventanas ms grandes. En pruebas con un "muro" 3x4x3 de bloques de construccin, sus ventanas reducen los niveles de ruido de 20 a 35 decibelios durante un sonido de gama de 700 Hz a 2200 Hz, segn han explicado. "Eso es una reduccin significativa", han apuntado.

Lo til sobre estas ventanas es que los agujeros a travs de ellas tambin permiten el libre flujo de aire, dando amplia ventilacin. Adems, cambiar el tamao de los agujeros permite convertir las ventanas en sintonizables y que solo insonorice ciertas frecuencias.

"Por ejemplo, si estamos en un rea combinada de los sonidos de las olas del mar de baja frecuencia y los ruidos de la mquina funciona a una frecuencia alta, podemos escuchar slo los sonidos de las olas del mar con aire fresco", explica el trabajo.

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