خب، فرض کن تو یه اداره هستی، یا توی فرودگاه، یا حتی توی کارخانه، و صداهای مزاحم همه جا رو برداشته! حالا یه خبر خفن از دانشگاه بوستون برات دارم: توی آزمایشگاه Zhang Lab (همون تیم پروفسور شین ژانگ) یه اختراع جدید ساختن که می‌تونه دنیای مدیریت صدا رو زیر و رو کنه.
داستان از این قراره که این بچه‌ها قبلا تو سال ۲۰۱۹ یه نوع “سپر صوتی” ساختن که می‌تونست یه دسته خاصی از صداها رو رد نکنه و در عین حال هوا کاملا رد بشه. مثلاً فقط صدای فن رو می‌گرفت ولی راه هوا باز می‌موند. اما حالا ماجرا فرق کرده و این تکنولوژی خیلی پیشرفت کرده!
چی ساختن الان؟ یه چیزی به اسم “Phase Gradient Ultra-Open Metamaterial” یا همون PGUOM. یه جورایی میشه گفت نسل جدید همون متامتریال‌های آکوستیکه. (متامتریال‌ها یعنی مواد عجیب و هوشمندی که ویژگی‌هایی دارن که تو طبیعت عادی نیست؛ باهاشون میشه رفتار امواج، مثلاً صدا یا نور رو عوض کرد!)
حالا این PGUOM چیکار می‌کنه؟ خیلی شبیه هدفون‌هایی که نویز کنسلینگ دارن عمل می‌کنه. یعنی یه عالمه از سر و صدای مزاحم با فرکانس‌های مختلف رو حذف می‌کنه، نه فقط یه صدای خاص رو. حتی اگه صدا بالا پایین بشه یا عوض شه، این سامانه بازم خوب کار می‌کنه!
این نوآوری باعث شده برای مکان‌هایی که همیشه سر و صدای جور واجور دارن – مثل همون اداره، کارخانه یا حتی سیستم‌های هواساز – ایده‌آل باشه. البته یه خورده از اون Peak Performance (یعنی بیشترین بازده در یه فرکانس خاص) کم شده، ولی در عوض کلی کاربرد پیدا کرده.
بیایید یه کوچولو فنی‌تر حرف بزنیم:
راه کار PGUOM اینجوریه که با ساختار “پله‌ای فاز” (یا همون Phase-Gradient)، امواج صوتی که بهش می‌خورن رو تبدیل می‌کنه به Spoof Surface Waves. حالا این یعنی چه؟ اینا موج‌هایی هستن که مثل موج‌های الکترومغناطیسی ـ اما برای صدا ـ روی سطح متریال حرکت می‌کنن و همون‌جا انرژی‌شون هدر میشه!
تک‌تک واحدهای این ساختار، از یه سوپر سل (که خودش سه واحد کوچیک‌تر داره) ساخته شدن. دوتاش (اولی و سومی) دیوار محکم دارن تا تغییر فاز بدن به امواج صوتی؛ سومی اما بازه تا هوا هم رد شه. اینطوری، هم هوا جریان داره، هم صدا حذف میشه!
تازه، بر خلاف مدل‌های قدیمی که سلول‌هاشون همه شبیه هم بودن، این یکی سلول وسطش بزرگ‌تر شده. همین باعث میشه هوا راحت‌تر رد شه، بدون اینکه کارایی ضدصدا کم شه.
پروفسور ژانگ هم گفته: «این طراحی یه نسخه کلی نیست؛ کاملاً میشه فیکسش کرد بسته به اینکه چه فرکانس‌ی رو می‌خوایم حذف کنیم یا چقدر هوا رد شه.»
تصور کن این تکنولوژی رو بشه تو تهویه مطبوع‌ها، زیرساخت شهرها، حتی مکان‌هایی که قرار مردم راحت باشن و صدای عجیبی پرت نشه (مثلاً بیمارستان یا کتابخونه) استفاده کنن. اتفاقاً الان دیگه از فاز شبیه‌سازی و ایده هم خارج شدن و دارن نمونه‌های واقعی‌ش رو تولید می‌کنن.
تمرکزشون هم روی اینه که این متامتریال‌ها رو جوری بسازن که به تولید انبوه برسه و بشه توی محصولات مختلف جا داد.
یه نکته خیلی مهم که پروفسور ژانگ گفته اینه: «آلودگی صوتی از اون چیزاست که خیلی‌ها نادیده می‌گیرنش، در حالی که می‌تونه روی سلامتی آدم‌ها حسابی تأثیر منفی بذاره.» مثلاً کم‌شنوایی، استرس، بدخوابی یا حتی بیماری قلبی. ضمناً سر و صدای زیاد، به حیوانات و اکوسیستم هم ضرر می‌رسونه و زندگی رو براشون سخت می‌کنه.
با این تکنولوژی جدید، مثل این می‌مونه که بشه سکوت رو به همه جا آورد، ولی بدون اینکه جریان هوا اقلاً کم یا متوقف بشه. برای همین، هم به فکر آدم‌ها بودن، هم محیط زیست!
این تحقیق تو مجله معتبر Scientific Reports چاپ شده و تازه اول ماجراست؛ چون تیم ژانگ همچنان داره روی بهتر و قابل تنظیم‌تر کردن این سپرهای صوتی کار می‌کنه.
پس اگه دفعه بعد توی فرودگاه یا یه جای شلوغ بودی و دیدی صدای مزاحم خیلی کم شده، یه نگاه بنداز؛ شاید ردِ این نوآوری رو همون نزدیکی‌ها پیدا کردی! 😉
منبع: +
