Vedci vytvorili zariadenie pripomínajúce čiernu dieru. Namiesto svetla pohlcuje zvuk
Predstavte si, že zakričíte do dlhej rúry, no namiesto očakávanej ozveny sa k vám vráti iba nepatrná časť zvuku. Práve takýto efekt sa snažia dosiahnuť vedci, ktorí vyvinuli nezvyčajné zariadenie inšpirované správaním čiernych dier.
Výskumníci zo španielskej univerzity La Salle – Universitat Ramon Llull predstavili novú podobu takzvanej akustickej čiernej diery. Nejde o skutočný vesmírny objekt, ale o špeciálnu konštrukciu, ktorá dokáže spomaľovať zvukové vlny a výrazne obmedzovať ich odraz.
Zvuk sa vo vnútri postupne spomaľuje
Princíp zariadenia spočíva v usmerňovaní zvukových vĺn cez sériu dutín, ktoré menia spôsob ich šírenia.
Keď zvuk prechádza konštrukciou, jeho rýchlosť sa postupne znižuje a vlnová dĺžka sa skracuje. Energia sa pritom sústreďuje do menšieho priestoru.
Namiesto toho, aby sa väčšina zvuku odrazila späť, sa značná časť jeho energie rozptýli prostredníctvom trenia a výmeny tepla medzi vzduchom a povrchom zariadenia.
Výsledkom je výrazne slabšia ozvena, hoci zvuk nezmizne úplne.
Zariadenie má iba 15 centimetrov
Nová konštrukcia sa od starších riešení líši predovšetkým spôsobom inštalácie. Kým predchádzajúce akustické čierne diery bolo potrebné zabudovať priamo do potrubia, nový model možno vyrobiť samostatne a následne vložiť do existujúcej rúry.
Vedci pomocou 3D tlače vytvorili prototyp dlhý 15 centimetrov, ktorý pozostáva z 29 prstencov upevnených na centrálnej tyči.
Jeho účinnosť preverili v laboratórnej trubici pomocou reproduktora a mikrofónov. Merania ukázali, že zariadenie dokáže výrazne znížiť množstvo odrazeného zvuku, pričom výsledky zodpovedali počítačovým simuláciám.
Technológia môže pomôcť pri znižovaní hluku
Podľa výskumníkov má nový návrh ešte jednu výhodu. V porovnaní s tradičnými akustickými čiernymi dierami by mohol účinne fungovať v širšom rozsahu zvukových frekvencií.
V budúcnosti by sa preto mohol využívať vo ventilačných systémoch, klimatizáciách, priemyselných potrubiach či tlmičoch hluku.
Vedci zároveň skúmajú možnosti využitia podobného princípu aj mimo potrubí, napríklad pri úprave akustiky miestností.
Pred praktickým nasadením však bude potrebné preveriť, ako zariadenie funguje pri prúdení vzduchu, rôznych teplotách či pri usadzovaní nečistôt.
Nový výskum tak ukazuje, že inšpirácia vesmírnymi čiernymi dierami môže viesť aj k praktickým technológiám na Zemi.
