Các chuyên gia nghiên cứu loại vải mới giúp chặn tiếng ồn. Ảnh: MIT News
Nhóm chuyên gia tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), Mỹ, và một số viện nghiên cứu khác phát triển loại vải mỏng gần bằng sợi tóc người giúp giảm đáng kể tiếng ồn, Interesting Engineering hôm 7/5 đưa tin. Vật liệu này chứa một loại sợi đặc biệt có thể rung khi có điện áp. Nhóm nghiên cứu đã tận dụng sự rung động này để triệt tiêu âm thanh theo hai chế độ khác nhau.
Thứ nhất, vải rung phát ra các sóng âm cản trở tiếng ồn không mong muốn, tương tự như tai nghe khử ồn. Cụ thể, để triệt tiêu âm thanh trực tiếp, nhóm nghiên cứu chế tạo một chiếc loa vải. Họ sử dụng nó nhằm phát các sóng âm đối nghịch với sóng âm không mong muốn truyền đến vải, từ đó triệt tiêu tiếng ồn. Tuy nhiên, chế độ này chỉ hiệu quả trong không gian nhỏ như tai người, không hiệu quả với không gian lớn như phòng hoặc máy bay.
Chế độ thứ hai là giữ yên vải để triệt tiêu những rung động vốn là yếu tố then chốt trong quá trình truyền âm thanh. Giả sử hàng xóm sống trong căn hộ sát vách chơi bóng đá lúc nửa đêm. Người đang ngủ sẽ nghe thấy tiếng ồn vì âm thanh trong căn hộ sát vách khiến bức tường chung rung chuyển, tạo thành sóng âm ở phía bên này.
Để triệt tiêu âm thanh đó, nhóm nghiên cứu có thể phủ loại vải mới lên bức tường chung ở phía người đang ngủ, kiểm soát sự rung động trong loại sợi đặc biệt để buộc vải đứng yên. Sự triệt tiêu rung động gián tiếp này ngăn âm thanh truyền qua vải, giúp giảm tiếng ồn ở những không gian rộng như trong phòng hoặc ôtô.
Trong nghiên cứu mới, nhóm nhà khoa học tìm hiểu các vật liệu phổ biến như lụa, vải canvas, vải muslin, để tạo ra loại vải chống ồn có thể sử dụng thực tế. Thí nghiệm của họ hé lộ, tính chất cơ học và kích thước các lỗ của vải ảnh hưởng đến hiệu quả tạo ra âm thanh. Dù lụa và vải muslin có các đặc tính cơ học tương tự nhau nhưng lụa có các lỗ nhỏ hơn, do đó trở thành loa vải tốt hơn. Nhưng hiệu quả của kích thước lỗ cũng phụ thuộc vào tần số của sóng âm. Nếu tần số đủ thấp, kể cả loại vải có lỗ tương đối lớn cũng có thể hoạt động hiệu quả.
Khi thử nghiệm loại vải mới ở chế độ triệt tiêu trực tiếp, nhóm nghiên cứu nhận thấy có thể giảm ồn tới 65 decibel (lớn tương đương tiếng một cuộc trò chuyện sôi nổi). Ở chế độ triệt tiêu rung động gián tiếp, vải có thể giảm khả năng truyền âm thanh tới 75%.
Trong tương lai, nhóm nghiên cứu muốn tìm hiểu cách sử dụng loại vải mới để chặn âm thanh nhiều tần số. Việc này có thể sẽ đòi hỏi xử lý tín hiệu phức tạp và các thiết bị điện tử bổ sung. Ngoài ra, họ muốn nghiên cứu sâu hơn về cấu trúc vải để cải thiện hiệu suất.
"Trong một thế giới mà tiếng ồn dường như lấn át sự yên tĩnh, mục tiêu của chúng tôi là tạo ra sự tĩnh lặng, loại hàng hóa còn quý hơn vàng. Bằng cách khai thác sức mạnh từ sự rung động của vải, chúng tôi đã mở ra những khả năng mới để thiết lập không gian yên tĩnh", Grace Yang, tác giả chính của nghiên cứu, chuyên gia tại MIT, cho biết.
Thu Thảo (Theo Interesting Engineering)