Dugotrajno izlaganje niskofrekventnoj buci može izazvati brojne zdravstvene probleme, ali rešenje se može naći u neočekivanom predmetu, lopti za ping-pong. Uobičajeno zamišljene kao šuplje plastične loptice koje se kreću kroz vazduh tokom igre stonog tenisa u brzom tempu, uz nekoliko modifikacija, ping-pong loptice mogu pomoći da se apsorbuje gradska gužva.
Niskofrekventna buka je sveprisutna u gradovima, u blizini puteva i na aerodromima. Iako se potencijalno čuje kao pozadina u akustičnom pejzažu, može izazvati bolove u ušima, respiratorno oštećenje, razdražljivost i druge dugoročne štetne efekte. Pošto ga proizvodi niz izvora i na njega manje utiču strukture nego na zvuk više frekvencije, buku niske frekvencije može biti teško izbeći.
Istraživači sa Univerziteta u Lilu i Nacionalnog tehničkog univerziteta u Atini opisuju akustičnu metapovršinu koja koristi ping-pong loptice kao Helmholc rezonatore za stvaranje jeftine, ali efikasne niskofrekventne zvučne izolacije.
Studija pod nazivom „Zvučna izolacija niske frekvencije pomoću metapovršine Helmholtz rezonatora ping-pong loptica“ pojavila se u časopisu Primenjene fizike.
„Ping-pong loptice su dobro poznati, svakodnevni predmeti, prisutni u velikom broju širom sveta“, rekla je autorka Robine Sabat. „Naša motivacija je bila da koristimo ove lako dostupne objekte za stvaranje niskofrekventne izolacione strukture panela. Loptice za ping-pong stoga predstavljaju ekonomičnu alternativu akustičnim izolatorima kako za nisku cenu tako i za potencijalno recikliranje.“
Akustične metapovršine su materijali specijalno projektovani da manipulišu zvučnim talasima. Ova metapovršina koristi šuplje ping-pong loptice sa malim rupama izbušenim u svakoj, modelirajući Helmholtz rezonatore.
„Helmholc rezonator ima jedinstvenu sposobnost da uhvati ambijentalne zvučne talase precizno na svojoj prirodnoj frekvenciji i može se predstaviti kao šupljine povezane sa svojom okolinom preko uskog vrata“, rekao je Sabat. „Originalnost rada je bila da se razmotri efekat sprege između dva rezonatora, što dovodi do pojave dve rezonantne frekvencije.
Više rezonantnih frekvencija značilo je da je uređaj bio u stanju da apsorbuje više zvuka. Na uspeh dva spojena rezonatora, istraživači su dodali još, sve dok njihov uređaj nije ličio na kvadratni list probušenih ping-pong loptica, množeći broj rezonantnih frekvencija koje su mogle da se apsorbuju.
Podešavanjem broja kuglica, broja rupa i veličine rupa, istraživači bi mogli da promene akustična svojstva metapovršine, dokazujući da je moguće dizajnirati ploču za apsorpciju zvuka bez skupih materijala.
„Potencijal ove metapovršine proteže se dalje od zvučne izolacije“, rekao je Sabat. „Može se proširiti da bi se postigle različite funkcije slične drugim metapovršinama. Ove funkcionalnosti obuhvataju fokusiranje zvuka, nekonvencionalnu refleksiju zvuka, manipulaciju prenosom zvuka i još mnogo toga.“
