Ako vam smetaju niskofrekventni urbani zvuci – pomislite na saobraćaj, avione i druge tutnjave grada – onda skromna ping pong loptica nudi jeftin način da je blokirate, dokazuje nova studija.
Poznato je da je buka niske frekvencije loša za naše zdravlje, ali je takođe teško blokirati. Često dolazi iz više pravaca i nije blokiran zidovima i strukturama na isti način kao visokofrekventni šum.
Za borbu protiv buke niske frekvencije, istraživači sa Univerziteta u Lilu u Francuskoj i Nacionalnog tehničkog univerziteta u Atini u Grčkoj koristili su ping pong loptice kao Helmholc rezonatore; kontejneri posebno dizajnirani da apsorbuju određene zvučne frekvencije.
Nazvani po nemačkom fizičaru koji je napravio originalni Helmholc rezonator, Hermanu fon Helmholcu, uređaji se sastoje od prazne komore, poput loptice za ping pong, sa malim otvorom.
„Ping pong loptice su dobro poznati, svakodnevni predmeti, prisutni u velikom broju širom sveta“, kaže fizičarka Robin Sabat sa Univerziteta u Lilu.
„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.“
Kao što ime sugeriše, Helmholcovi rezonatori rade kroz rezonanciju, usklađujući oscilacije zvučnih talasa kako bi ih apsorbovali. Zapremina posude i veličina otvora određuju frekvenciju zvuka koji rezonator može da apsorbuje.
Dok su Helmholcovi rezonatori ranije bili opsežno proučavani, istraživači su želeli da pogledaju kako bi mogli da rade i da deluju kada su kombinovani da formiraju akustičnu metapovršinu; materijali posebno projektovani da manipulišu zvučnim talasima na različite načine.
Pokazalo se da ovo kombinovanje ili spajanje povećava broj rezonantnih frekvencija koje apsorbuje akustična metapovršina loptice za ping pong. Drugim rečima, više zvuka bi se moglo blokirati korišćenjem više Helmholcovih rezonatora zajedno.
„Helmholc rezonator ima jedinstvenu sposobnost da uhvati ambijentalne zvučne talase precizno na svojoj prirodnoj frekvenciji i može se predstaviti kao šupljine povezane sa okolinom preko uskog vrata“, kaže Sabat.
„Originalnost rada je bila da se razmotri efekat sprege između dva rezonatora, što je dovelo do pojave dve rezonantne frekvencije.
Koristeći kombinaciju matematičkog modeliranja i stvarnog eksperimentisanja, istraživači su pokazali način na koji višestruki HR međusobno komuniciraju mogu se manipulisati da bi se kontrolisale zvučne frekvencije koje se blokiraju.
I dok nije bilo opsežnog terenskog testiranja ping pong loptica koje blokiraju specifične zvukove, postoji potencijal da se ovi sveprisutni i pristupačni objekti koriste u zaštiti od zagađenja bukom – i još mnogo toga.
„Potencijal ove metapovršine proteže se dalje od zvučne izolacije“, kaže 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.“
