Arriva dal MIT il tessuto sottilissimo che controlla le vibrazioni dei rumori producendo un perfetto isolamento acustico
Controllando le vibrazione della fibra piezoelettrica i ricercatori cancellano i rumori
Traffico, dispositivi elettronici, vicini rumorosi, televisione, sirene dei mezzi di soccorso, lavori stradali, non si può certo dire che il nostro sia un mondo silenzioso. Visto che la maggior parte del nostro tempo lo trascorriamo tra “4 mura” è bene che gli edifici che ci accolgono siano in grado anche di proteggersi dall’inquinamento acustico, oltre che da quello atmosferico. E se anche l’occhio vuole la sua parte, scordiamoci i classici pannelli fonoassorbenti per l’isolamento acustico: da oggi basterà separare la fonte rumorosa con una tenda di seta.
L’innovazione arriva da un team interdisciplinare di ricercatori del MIT che, dopo diversi anni di sperimentazione, sono riusciti a produrre un tessuto, dallo spessore di poco superiore a quello di un capello umano, ma con incredibili capacità insonorizzanti.
La tenda di seta anti-rumore
Il materiale per l’isolamento acustico messo a punto dal MIT utilizza una fibra speciale che vibra quando viene applicata una tensione. Sfruttando questa vibrazione, i ricercatori sono riusciti a sopprimere la trasmissione del suono utilizzando due differenti soluzioni.
Nella prima, il tessuto vibrante genera onde sonore che interferiscono con il rumore indesiderato cancellandolo. Il processo agisce in maniera simile alle classiche cuffie insonorizzate, purtroppo però è efficace solo in uno spazio limitato.
Nella seconda sperimentazione invece, il tessuto viene fissato per sopprimere le vibrazioni che causano la trasmissione dei suoni. In questo modo la superficie agisce come un filtro, riducendo il volume del rumore trasmesso. Questo secondo approccio è applicabile a spazi più ampi rispetto al precedente, come intere stanze, sale d’attesa di aeroporti ma anche agli interni delle automobili.
Utilizzando materiali comuni come la seta, tela, mussola, i ricercatori hanno creato tessuti con capacità di isolamento acustico estremamente facili da utilizzare nella progettazione di interni. Ad esempio, si potrebbe utilizzare un tessuto di questo tipo per creare divisori in spazi di lavoro aperti o pareti sottili di tessuto che impediscano il passaggio del suono.
“Il rumore è molto più facile da creare rispetto al silenzio. Per isolare i rumori, infatti, dedichiamo molto spazio a muri spessi. Il nostro lavoro fornisce un nuovo meccanismo per creare spazi silenziosi con un sottile foglio di tessuto”, afferma Yoel Fink, professore nei dipartimenti di Scienza e Ingegneria dei Materiali e Ingegneria Elettrica e Informatica, e co-autore insieme alla ricercatrice Grace Noel Yang dell’articolo dedicato al progetto pubblicato sulla rivista Advanced Materials.
Silenzio setoso
La ricerca del MIT si basa sul lavoro precedentemente condotto da un altro gruppo di scienziati impegnati a creare microfoni in tessuto. In questa ricerca, un singolo filo di fibra piezoelettrica è stato cucito nel tessuto. I materiali piezoelettrici producono un segnale elettrico quando vengono schiacciati o piegati. Quando un rumore vicino produce una vibrazione nel tessuto, la fibra piezoelettrica converte quelle vibrazioni in un segnale elettrico, in grado di catturare il suono.
Nel nuovo lavoro del MIT invece, i ricercatori hanno ribaltato l’idea, creando un altoparlante in tessuto che possa essere utilizzato per cancellare le onde sonore.
“Anche se possiamo usare il tessuto per creare suoni, c’è già così tanto rumore nel nostro mondo. Abbiamo pensato che creare il silenzio potesse essere ancora più prezioso”, afferma Yang.
L’applicazione di un segnale elettrico alla fibra piezoelettrica la fa vibrare, generando il suono. Controllando le vibrazioni della fibra è possibile invertire le onde sonore emesse dal tessuto per fare in modo che siano opposte alle onde sonore indesiderate che colpiscono il tessuto. “Se riusciamo a controllare quelle vibrazioni e a impedire che si verifichino, possiamo anche fermare il rumore che viene generato”, prosegue Yang.
Prossimo passo: studiare la porosità del tessuto piezoelettrico
Quando hanno testato il tessuto di seta in modalità di soppressione diretta, i ricercatori hanno scoperto che poteva ridurre significativamente il volume dei suoni fino a 65 decibel, al pari del volume di un’accesa conversazione umana. Nella modalità di soppressione mediata dalle vibrazioni, il tessuto potrebbe ridurre la trasmissione del suono fino al 75%.
Il prossimo obiettivo dei ricercatori sarà quello di implementare questo tessuto ad isolamento acustico per aumentare la gamma di suoni bloccati, tenendo in considerazione anche la porosità del tessuto o la direzione delle cuciture stesse.
